中國(guó)冶金百科全書(shū)（耐火材料）

　　片斷：AAl2O3jing×ingZhuanbanAl22O3晶型轉(zhuǎn)變（transformationofAl2O3）Al2O3各晶型之間發(fā)生的轉(zhuǎn)變。Al2O3的晶型有：α、γ、η、δ、θ、κ、χ等。外界條件改變時(shí)，晶型會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。在Al2O3這些變體中，只有α－Al2O3（剛玉）是穩(wěn)定的，其它晶型都是不穩(wěn)定的，加熱時(shí)都將轉(zhuǎn)變成α－Al2O3。因?yàn)棣粒瑼l2O3中的氧已是最緊密堆集。α－Al2O3密度為3.99g/cm3。除剛玉外，常見(jiàn)的Al2（）3晶型為γ－A12O3。γ－A12O3具有尖晶石型結(jié)構(gòu)。但在其結(jié)構(gòu)中，某些四面體的空隙沒(méi)有被充填，因而γ－Al2O3的密度較剛玉小。γ－Al2O3的密度為3.65g/cm3。各種Al（OH）3加熱脫水時(shí)，約在450C形成γ－Al2O3。γ－Al2O3加熱到較高溫度轉(zhuǎn)變?yōu)閯傆?。但這種轉(zhuǎn)變要在1000C以上時(shí)，轉(zhuǎn)化速度才比較大。氧化鋁的其它一些不穩(wěn)定晶型也都是Al（O）H）3加熱脫水時(shí)，在不同條件下形成的。ρ－Al2O3應(yīng)為無(wú)定形態(tài)，但也有人認(rèn)為它是介于無(wú)定形與晶態(tài)之間的過(guò)渡態(tài)。由于ρ－Al2O3是Al2O3各種形態(tài)中唯一在常溫下能自發(fā)水化的形態(tài)，可以作為耐火材料澆注料的膠結(jié)劑，因此近年來(lái)受到了重視。β－Al2O3（密度3.31g/cm3）不是純Al2O3，不屬于Al2O3一元系，其化學(xué)式為Na2O·11Al2O3。由于β－Al2O3開(kāi)始發(fā)現(xiàn)時(shí)忽視了Na2（）的存在，而被誤認(rèn)為是Al2O3的一種變體，采用了β－Al2O3這一名稱(chēng)，并沿用至今。當(dāng)剛玉處于高溫、堿金屬氣氛下，即可轉(zhuǎn)變成β－Al2O3。β－Al2O3在高溫下也會(huì)逸出堿金屬氧化物而轉(zhuǎn)化為剛玉。（陳肇友）Al2O3－SiC－CzhuanAl2O3－SiC－C磚（alumina－slilconcarbide－carbonbrick）以電熔剛玉（或燒結(jié)剛玉、特級(jí)高鋁礬土熟料）、碳化硅、鱗片狀石墨為主要原料燒成Al2O3的耐火制品。該類(lèi)制品具有良好的抗渣性、抗熱震性和抗鐵水沖刷性。魚(yú)雷車(chē)用Al2O3－SiC－C磚性能（舉例）見(jiàn)表。A12O3－SiC－C磚是以電熔剛玉（或燒結(jié)剛玉、特級(jí)鋁礬土熟料）、含固定碳90％～95％的鱗片狀石墨和碳化硅為主要原料，以酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑，經(jīng)混練、成型、熱處理等工序制成。工藝要求：配料誤差要小，特別是加入量小于50％的組分，其配料誤差為士0.2％；混練應(yīng)使用強(qiáng)制混合機(jī)，規(guī)定的混合時(shí)間必須保證；用大噸位的摩擦壓磚機(jī)或液壓機(jī)成型，成型壓力為150MPa左右；熱處理窯內(nèi)溫度制度要便于控制。該制品主要用作鐵水預(yù)處理容器的內(nèi)襯材料，電爐出鋼槽等。（吳學(xué)真）Al2O3－SiO2xixiangtuAl2O3－SiO2系相圖（phasedeagramofAl2O3－SiO2system）由Al2O3－SiO2構(gòu)成的系統(tǒng)相平衡圖。Al2O3－SiO2二元系相圖對(duì)陶瓷與耐火材料都是很重要的。長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)此二元系相圖的認(rèn)識(shí)存在著一些分岐。主要分岐是：形成的莫來(lái)石化合物是一致熔融還是不一致熔融；莫來(lái)石是否形成固溶體以及固溶的范圍。產(chǎn)生這些分岐的原因除與實(shí)驗(yàn)研究的條件、雜質(zhì)的存在有關(guān)外，還與高溫下SiO2氣化產(chǎn)生SiO有關(guān)。圖1是文獻(xiàn)中常引用的兩種不同Al2O3－SiO2系相圖。圖1a中莫來(lái)石是不一致熔融化合物，圖1b中莫來(lái)石則是一致熔融化合物。Al2O3－SiO2系相圖雖在認(rèn)識(shí)上存在分岐，但對(duì)相圖中SiO2含量高的一側(cè)基本上無(wú)大分岐。此外，對(duì)莫來(lái)石形成固溶體的看法現(xiàn)在也基本一致，認(rèn)為Al2O3含量在71.8％～77.4％即相當(dāng)于分子式3Al2O3。Al2O32SiO2（A3S2）與2Al2O3·SiO2之間存在一莫來(lái)石固溶體區(qū)域，即莫來(lái)石與剛玉之間能形成固溶體。從Al2O3－SiO2系相圖可知：（l）熔融溫度低于1650C的組成范圍狹窄，因此該二元系大部分組成可做耐火材料。各種名稱(chēng)的鋁硅質(zhì)耐火材料的大致組成范圍示于圖1a。（2）靠近SiO2端元Al2O3含量為0～5.5％處，液相線(xiàn)陡峭，表明SiO2中加入少量Al2（）3，熔點(diǎn)將急劇下降。當(dāng)SiO2中含有1％Al2O3，在共熔點(diǎn)溫度時(shí)其液相量達(dá)18％。這就是為什么要求硅磚中Al2O3含量要低，以及在使用中要求硅磚不能與半硅質(zhì)、粘土磚或高鋁磚接觸的原因。（3）Al2O3含量在2％～15％范圍內(nèi)，由于熔融溫度低，不能作耐火材料。（4）Al2O3含量在15％～50％間，液相線(xiàn)較平坦，溫度稍有升高，液相量大量增多。（5）Al2O3含量小于71.8％的平衡礦物相為莫來(lái)石與方石英或鱗石英，并有一低共熔點(diǎn)。因此Al2O3含量在此以下的Al2O3－SiO2質(zhì)耐火材料，其荷重軟化開(kāi)始溫度通常不會(huì)高于低共熔點(diǎn)溫度。（6）Al2O3含量大于71.8％的Al2O3－SiO2質(zhì)耐火材料，耐火性能較高。莫來(lái)石具有很多優(yōu)良性質(zhì)。莫來(lái)石磚與莫來(lái)石纖維主要是由莫來(lái)石礦物構(gòu)成的，它是一些高溫窯爐的優(yōu)良耐火材料。本書(shū)前言前言《中國(guó)冶金百科全書(shū)》是我國(guó)第一部薈萃古今中外冶金科技知識(shí)，反映當(dāng)代冶金科學(xué)技術(shù)水平的大型專(zhuān)業(yè)工具書(shū)。在冶金科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里，中國(guó)曾經(jīng)有過(guò)光輝燦爛的歷史，對(duì)人類(lèi)做出過(guò)重要的貢獻(xiàn)。中國(guó)是最早生產(chǎn)和使用金屬的國(guó)家之一。夏代（公元前21～前16世紀(jì)）已進(jìn)入青銅時(shí)代，創(chuàng)造了優(yōu)秀的青銅文化；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已經(jīng)能夠制造和使用鐵器。但是在半封建、半殖民地時(shí)代，由于生產(chǎn)關(guān)系的桎梏，中國(guó)近代冶金工業(yè)長(zhǎng)期處于落后停滯狀態(tài)。中華人民共和國(guó)成立后，冶金工業(yè)發(fā)展很快，冶金科技一些領(lǐng)域已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，在生產(chǎn)、建設(shè)、科研、教育等方面都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。目前，改革開(kāi)放正方興未艾，廣大職工積極要求掌握冶金科技知識(shí)和生產(chǎn)技能。在這樣的形勢(shì)下，冶金工業(yè)部和中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司決定編輯出版《中國(guó)冶金百科全書(shū)》，具有十分重要的時(shí)代意義。編輯出版《中國(guó)冶金百科全書(shū)》的目的是，整理和總結(jié)人類(lèi)迄今所積累的冶金科技知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為冶金工作者提供冶金領(lǐng)域的基本知識(shí)和可靠的技術(shù)依據(jù)；向廣大讀者普及冶金常識(shí)，為他們解惑釋疑。《中國(guó)冶金百科全書(shū)》遵循百科全書(shū)的客觀、準(zhǔn)確、全面的原則，反映世界冶金科學(xué)技術(shù)水平，同時(shí)重點(diǎn)介紹中國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和科研成就?！吨袊?guó)冶金百科全書(shū)》以冶金領(lǐng)域各學(xué)科為基礎(chǔ)設(shè)卷，以條目為單元介紹知識(shí)和提供資料。一個(gè)條目是一個(gè)獨(dú)立的、完整的知識(shí)主題。每卷由眾多的條目組成，它們所包含的知識(shí)互相銜接，構(gòu)成該學(xué)科的完整的知識(shí)體系和網(wǎng)絡(luò)。重要條目的文末，還提供參考書(shū)目，向讀者推薦進(jìn)一步鉆研該知識(shí)主題時(shí)可供系統(tǒng)閱讀的專(zhuān)著。《中國(guó)冶金百科全書(shū)》共約2000萬(wàn)字，內(nèi)容包括冶金地質(zhì)、采礦、選礦、冶金基礎(chǔ)理論、鋼鐵冶金、有色金屬冶金、金屬塑性加工、金屬材料、煉焦化工、耐火材料、炭素材料、冶金熱能工程、冶金設(shè)備、冶金自動(dòng)化、冶金安全環(huán)保、冶金物化測(cè)試以及冶金工廠(chǎng)建設(shè)等專(zhuān)業(yè)。每卷標(biāo)示卷名，不列卷次。各卷正文按條目標(biāo)題的漢語(yǔ)拼音字母順序編排。為了給讀者提供多種檢索渠道，各卷除設(shè)條目分類(lèi)目錄外，還設(shè)有條題漢字筆畫(huà)索引、條題外文索引和內(nèi)容索引。綜合卷還設(shè)冶金大事年表?！吨袊?guó)冶金百科全書(shū)》的編纂工作由冶金工業(yè)部和中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部分專(zhuān)家、學(xué)者組成的總編輯委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)，由冶金工業(yè)出版社組成的《中國(guó)冶金百科全書(shū)》編輯部進(jìn)行具體組織和指導(dǎo)。各卷均設(shè)卷編輯委員會(huì)和學(xué)科分支編寫(xiě)組，負(fù)責(zé)組織該卷的撰寫(xiě)和審稿工作。參加撰寫(xiě)工作的有冶金工業(yè)部和中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司所屬幾十個(gè)科研、設(shè)計(jì)院所，高等院校以及中國(guó)科學(xué)院等單位的專(zhuān)家、學(xué)者近4000人。本書(shū)的編纂工作得到各有關(guān)單位和企業(yè)的大力支持，也得到中國(guó)大百科全書(shū)出版社和中國(guó)水利電力出版社的熱情幫助。在此，謹(jǐn)向他們致以衷心的謝意。編纂冶金百科全書(shū)，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，是初次嘗試，書(shū)中難免存在錯(cuò)誤和疏漏，懇請(qǐng)讀者不吝指正，以期再版時(shí)修改，使這部書(shū)臻于完善?！吨袊?guó)冶金百科全書(shū)》編輯部一九九二年六月

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