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莫來石是能優(yōu)良的耐火材料。除此之外,莫來石還是一種高溫結構材料,在其他行業(yè)也廣泛應用。
(1)莫來石耐火材料
莫來石作為一種性能優(yōu)異的耐火材料,具有熔點高、高溫強度大、熱膨脹票數(shù)低、抗熱震性優(yōu)良等,使其成為許多工業(yè)領域的耐火材料。作為骨料的莫來石,被廣泛應用于冶金、玻璃、陶瓷等領域。在冶金工業(yè),莫來石可用于熱風爐磚或窯具磚;在玻璃工業(yè),莫來石可用在玻璃容器、給水器及玻璃窒的頂部等結構;在陶瓷領域,莫來石可用于高溫結構陶瓷;在燃氣工業(yè),莫來石可用在油氣化設備及所有氣化車間煉焦爐、燃氣發(fā)生器中。莫來石磚可作為熔爐窯、鼓風爐、以及連續(xù)澆鑄爐上部分內(nèi)襯的主要組成。在日本,利用熔渣制成的墊板被應用于窯爐內(nèi)襯,這種ZrO2/AL2O3/ 莫來石熔渣ZrO2含3-6wt% , SiO2<20wt% ,且具有優(yōu)良的抗腐蝕性和抗熱震性。
(2)莫來石涂層
許多陶瓷、金屬材料,長期處于高溫、還原、氧化等環(huán)境中會發(fā)生損壞。這類問題可通過在材料表面涂一層在使用環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定的化合物涂層材料來解決。莫來石的化學性質(zhì)穩(wěn)定性,抗腐蝕性好,優(yōu)異的性能使其廣泛應用在化合涂層方面。
(3)莫來石復合材料
由于莫來石具有優(yōu)異的高溫力學性能、化學穩(wěn)定性、抗蠕變性、抗熱震穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)低等,廣泛在高溫熱材料領域應用。但是莫來石沒有位錯滑移系統(tǒng),當外加載荷超過一定限度時,內(nèi)部會產(chǎn)生較多微裂紋消耗能量。使莫來石陶瓷發(fā)生災難性破壞,所以如何增韌莫來石材料成為近年來研究的熱點。國內(nèi)外研究人員關于莫來石復合材料進行了大量研究。并在莫來石增韌領域取得了一定的成果。莫來石復合材料包括莫來石基體、莫來石纖維等。莫來石復合材料可降低莫來石材料體系固有脆性,提高其強度和韌性。經(jīng)過多年努力,通過顆粒增強(SiC、ZrO2)或片狀來提高莫來石基復相材料的熱力學行為,并在莫來石增韌方面取得了一定的進展。
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