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“2021年全國耐火原料學(xué)術(shù)交流會”分會場二（上2022-12-01

5月12日上午，“2021年全國耐火原料學(xué)術(shù)交流會”分兩個分會場進行。分會場二（上午）的報告分別由武漢科技大學(xué)趙惠忠教授和西安建筑科技大學(xué)材料學(xué)院段鋒書記主持。

趙惠忠主持報告

材料基因工程+TRIZ創(chuàng)新方法，促進耐火材料高效開發(fā)

曹喜營

中鋼集團洛陽耐火材料研究院

材料基因工程是材料科學(xué)領(lǐng)域的顛覆性前沿技術(shù)，包括材料計算模擬、材料高通量實驗、材料數(shù)據(jù)庫和材料服役與失效行為高效評價等四個方面的內(nèi)容。其中材料高通量實驗是在短時間內(nèi)完成大量樣品的制備與表征，核心思想是將傳統(tǒng)材料研究中采用的順序迭代方法改為并行處理，以量變引起材料研究效率的質(zhì)變。TRIZ創(chuàng)新方法為根里奇?阿奇舒勒提出的一套解決發(fā)明問題的理論方法體系。該報告以材料高通量試樣制備、梯度場制備梯度材料、坯料混練程度的快速檢測、耐火預(yù)制件烘烤工藝的改進、應(yīng)力疲勞法測定耐火材料抗熱震穩(wěn)定性等為例將材料基因工程和TRIZ創(chuàng)新方法相結(jié)合并應(yīng)用到耐火材料中。材料基因工程和TRIZ創(chuàng)新方法兩種創(chuàng)新理論的融合，將更好的促進耐火材料領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。

催化劑對SiC耐火材料高溫性能的影響及第一性原理計算研究

王慧芳

山西工程技術(shù)學(xué)院

以過渡金屬納米團簇M55, C=C 雙鍵, CO分子和SiO 分子為模型的第一性原理計算表明，在合成SiC的反應(yīng)中，催化劑的吸附提高了反應(yīng)物C=C 雙鍵, CO分子和SiO 分子的活性。在此計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，以膨脹石墨和Si粉為原料，F(xiàn)e(NO3)3?9H2O, Ni(NO3)2?6H2O,和Co(NO3)2?6H2O 為催化劑前驅(qū)體，1573K合成了SiC納米線。此工藝所制備的SiC耐火材料的常溫或高溫力學(xué)性能和熱震殘余抗折強度均為無催化劑試樣的2倍以上。催化劑的加入不僅降低了3C-SiC納米線合成的溫度，而且促進了基質(zhì)中3C-SiC交叉的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，提高了SiC材料的高溫性能。其中，催化劑Fe的催化效果最好。

PIP法制備β-SiAlON/h-BN復(fù)合材料及其抗熱震性

李延軍

西安建筑科技大學(xué)

報告指出采用PIP結(jié)合無壓燒結(jié)工藝制備的β-SiAlON/h-BN和無壓燒結(jié)的β-SiAlON陶瓷具有相近的顯氣孔率和體積密度，意味著PIP工藝引入的h-BN對材料的燒結(jié)致密化無明顯的負面作用。通過PIP法在β-SiAlON中引入h-BN可實現(xiàn)在無明顯的強度損失的前提下有效的改善其抗熱震性。采用PIP結(jié)合無壓燒結(jié)工藝制備的β-SiAlON/h-BN復(fù)相陶瓷具有高的強度和優(yōu)異的抗熱震性，在高溫環(huán)境下具有廣闊的應(yīng)用前景。

AMC復(fù)相原料的研究與制備

段大福

遼寧科技大學(xué)

為使耐火材料的相關(guān)性能得到較大的提升，本報告基于物相、結(jié)構(gòu)和成分等設(shè)計了全新的Al2O3-MgO-CaO系復(fù)相原料，并通過純2CaO?2MgO?14Al2O3耐火材料與剛玉尖晶石材料耐侵蝕性的對比試驗證實了C2M2A14具有非常出色的抗熔渣侵蝕和抗?jié)B透性能，基于C2M2A14、CaO?6Al2O3和MgO?Al2O3的復(fù)相材料是可行的；進一步，基于攀西資源實現(xiàn)了AMC復(fù)相材料的規(guī)?；苽洌MC引入剛玉-尖晶石碳磚、剛玉-尖晶石無碳磚及渣線低碳鎂碳磚中，不但解決了剛玉-尖晶石碳磚、剛玉-尖晶石無碳磚使用中的開裂問題，使用壽命得到了一定程度的提高，而且也使低碳鎂碳磚的使用壽命達到正常鎂碳磚（Tc＞14%）的使用水平。

段鋒主持報告

新型莫來石的研發(fā)與性能對比

單峙霖

貴州華鑫新材料有限公司

該報告主要講述了新工藝下莫來石的理化性能與改良之前莫來石理化指標的對比分析。實驗研究發(fā)現(xiàn)新工藝下莫來石晶粒發(fā)育更為完善，尺寸增大，莫來石相含量高（M60為86.5%,M70為94.3%）；體積密度增大（M60為2.80g/cm3,M70為2.90 g/cm3），提高了莫來石的使用性能與壽命；吸水率（M60與M70均為0.55%）下降更利于控制其在不定形耐火材料中使用時加水量的大小，為耐火材料行業(yè)提供了更為精準的施工方案依據(jù)。

水泥結(jié)合耐火澆注料施工的穩(wěn)定性

曹仁鋒

益瑞石鋁酸鹽（中國）有限公司

水泥結(jié)合澆注料因其施工方便、整體性好、性能優(yōu)良而廣泛應(yīng)用各種高溫工業(yè)，然而在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)流動性變差、工作時間短和凝固時間異常等問題而影響澆注料的施工穩(wěn)定性，進而影響施工質(zhì)量及進度。本報告從原料、溫度、儲存、及現(xiàn)場條件等方面分析了影響水泥結(jié)合耐火澆注料施工性能穩(wěn)定性的影響因素及產(chǎn)生原因，并介紹了常用的解決辦法。

不同CA6原料對SiC?CA6復(fù)合耐火材料性能的影響

杜一昊

先進耐火材料國家重點實驗室

該報告指出在進行SiC-CA6復(fù)合材料的制備過程中，應(yīng)針對基質(zhì)物相的高溫反應(yīng)過程對基質(zhì)成分進行有目的的調(diào)整：適當?shù)奶砑痈呋钚晕镔|(zhì)（如鋁酸鈣水泥等），利用SiC的惰性或活性氧化，可促進基質(zhì)的燒結(jié)；添加活性氧化鋁等物質(zhì)，利用氧化鋁與SiO2間的反應(yīng)，調(diào)節(jié)基質(zhì)間液相濃度。

菱鎂礦特色資源制備硼酸鎂晶須材料及其微波介電性能

劉朝陽

東北大學(xué)

以活化處理后的菱鎂礦作為鎂源，利用熔鹽法成功制備了不同長徑比的硼酸鎂晶須材料，并用制備的硼酸鎂進行壓樣燒結(jié)，考察了硼酸鎂塊體材料的微波介電性能。結(jié)果表明，富硼環(huán)境和反應(yīng)溫度對于晶須材料的生長非常重要。