中國冶金百科全書（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，晶型會發(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，加熱時都將轉(zhuǎn)變成α－Al2O3。因為α－Al2O3中的氧已是最緊密堆集。α－Al2O3密度為3.99g/cm3。除剛玉外，常見的Al2（）3晶型為γ－A12O3。γ－A12O3具有尖晶石型結構。但在其結構中，某些四面體的空隙沒有被充填，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，約在450C形成γ－Al2O3。γ－Al2O3加熱到較高溫度轉(zhuǎn)變?yōu)閯傆瘛５@種轉(zhuǎn)變要在1000C以上時，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，在不同條件下形成的。ρ－Al2O3應為無定形態(tài)，但也有人認為它是介于無定形與晶態(tài)之間的過渡態(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劑，因此近年來受到了重視。β－Al2O3（密度3.31g/cm3）不是純Al2O3，不屬于Al2O3一元系，其化學式為Na2O·11Al2O3。由于β－Al2O3開始發(fā)現(xiàn)時忽視了Na2（）的存在，而被誤認為是Al2O3的一種變體，采用了β－Al2O3這一名稱，并沿用至今。當剛玉處于高溫、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（或燒結剛玉、特級高鋁礬土熟料）、碳化硅、鱗片狀石墨為主要原料燒成Al2O3的耐火制品。該類制品具有良好的抗渣性、抗熱震性和抗鐵水沖刷性。魚雷車用Al2O3－SiC－C磚性能（舉例）見表。A12O3－SiC－C磚是以電熔剛玉（或燒結剛玉、特級鋁礬土熟料）、含固定碳90％～95％的鱗片狀石墨和碳化硅為主要原料，以酚醛樹脂為結合劑，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％；混練應使用強制混合機，規(guī)定的混合時間必須保證；用大噸位的摩擦壓磚機或液壓機成型，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處理容器的內(nèi)襯材料，電爐出鋼槽等。（吳學真）Al2O3－SiO2xixiangtuAl2O3－SiO2系相圖（phasedeagramofAl2O3－SiO2system）由Al2O3－SiO2構成的系統(tǒng)相平衡圖。Al2O3－SiO2二元系相圖對陶瓷與耐火材料都是很重要的。長期以來對此二元系相圖的認識存在著一些分岐。主要分岐是：形成的莫來石化合物是一致熔融還是不一致熔融；莫來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驗研究的條件、雜質(zhì)的存在有關外，還與高溫下SiO2氣化產(chǎn)生SiO有關。圖1是文獻中常引用的兩種不同Al2O3－SiO2系相圖。圖1a中莫來石是不一致熔融化合物，圖1b中莫來石則是一致熔融化合物。Al2O3－SiO2系相圖雖在認識上存在分岐，但對相圖中SiO2含量高的一側(cè)基本上無大分岐。此外，對莫來石形成固溶體的看法現(xiàn)在也基本一致，認為Al2O3含量在71.8％～77.4％即相當于分子式3Al2O3。Al2O32SiO2（A3S2）與2Al2O3·SiO2之間存在一莫來石固溶體區(qū)域，即莫來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，液相線陡峭，表明SiO2中加入少量Al2（）3，熔點將急劇下降。當SiO2中含有1％Al2O3，在共熔點溫度時其液相量達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石與方石英或鱗石英，并有一低共熔點。因此Al2O3含量在此以下的Al2O3－SiO2質(zhì)耐火材料，其荷重軟化開始溫度通常不會高于低共熔點溫度。（6）Al2O3含量大于71.8％的Al2O3－SiO2質(zhì)耐火材料，耐火性能較高。莫來石具有很多優(yōu)良性質(zhì)。莫來石磚與莫來石纖維主要是由莫來石礦物構成的，它是一些高溫窯爐的優(yōu)良耐火材料。本書前言前言《中國冶金百科全書》是我國第一部薈萃古今中外冶金科技知識，反映當代冶金科學技術水平的大型專業(yè)工具書。在冶金科學技術領域里，中國曾經(jīng)有過光輝燦爛的歷史，對人類做出過重要的貢獻。中國是最早生產(chǎn)和使用金屬的國家之一。夏代（公元前21～前16世紀）已進入青銅時代，創(chuàng)造了優(yōu)秀的青銅文化；春秋戰(zhàn)國時期已經(jīng)能夠制造和使用鐵器。但是在半封建、半殖民地時代，由于生產(chǎn)關系的桎梏，中國近代冶金工業(yè)長期處于落后停滯狀態(tài)。中華人民共和國成立后，冶金工業(yè)發(fā)展很快，冶金科技一些領域已達到或接近世界先進水平，在生產(chǎn)、建設、科研、教育等方面都積累了豐富的經(jīng)驗。目前，改革開放正方興未艾，廣大職工積極要求掌握冶金科技知識和生產(chǎn)技能。在這樣的形勢下，冶金工業(yè)部和中國有色金屬工業(yè)總公司決定編輯出版《中國冶金百科全書》，具有十分重要的時代意義。編輯出版《中國冶金百科全書》的目的是，整理和總結人類迄今所積累的冶金科技知識和實踐經(jīng)驗，為冶金工作者提供冶金領域的基本知識和可靠的技術依據(jù)；向廣大讀者普及冶金常識，為他們解惑釋疑。《中國冶金百科全書》遵循百科全書的客觀、準確、全面的原則，反映世界冶金科學技術水平，同時重點介紹中國冶金工業(yè)的發(fā)展狀況和科研成就?！吨袊苯鸢倏迫珪芬砸苯痤I域各學科為基礎設卷，以條目為單元介紹知識和提供資料。一個條目是一個獨立的、完整的知識主題。每卷由眾多的條目組成，它們所包含的知識互相銜接，構成該學科的完整的知識體系和網(wǎng)絡。重要條目的文末，還提供參考書目，向讀者推薦進一步鉆研該知識主題時可供系統(tǒng)閱讀的專著。《中國冶金百科全書》共約2000萬字，內(nèi)容包括冶金地質(zhì)、采礦、選礦、冶金基礎理論、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、冶金設備、冶金自動化、冶金安全環(huán)保、冶金物化測試以及冶金工廠建設等專業(yè)。每卷標示卷名，不列卷次。各卷正文按條目標題的漢語拼音字母順序編排。為了給讀者提供多種檢索渠道，各卷除設條目分類目錄外，還設有條題漢字筆畫索引、條題外文索引和內(nèi)容索引。綜合卷還設冶金大事年表?！吨袊苯鸢倏迫珪返木幾牍ぷ饔梢苯鸸I(yè)部和中國有色金屬工業(yè)總公司的有關領導和部分專家、學者組成的總編輯委員會領導，由冶金工業(yè)出版社組成的《中國冶金百科全書》編輯部進行具體組織和指導。各卷均設卷編輯委員會和學科分支編寫組，負責組織該卷的撰寫和審稿工作。參加撰寫工作的有冶金工業(yè)部和中國有色金屬工業(yè)總公司所屬幾十個科研、設計院所，高等院校以及中國科學院等單位的專家、學者近4000人。本書的編纂工作得到各有關單位和企業(yè)的大力支持，也得到中國大百科全書出版社和中國水利電力出版社的熱情幫助。在此，謹向他們致以衷心的謝意。編纂冶金百科全書，對我們來說，是初次嘗試，書中難免存在錯誤和疏漏，懇請讀者不吝指正，以期再版時修改，使這部書臻于完善。《中國冶金百科全書》編輯部一九九二年六月

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