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中(zhong)國古代(dai)便開始了對耐(nai)火材(cai)(cai)料(liao)制造技術的探索(suo)，發(fa)展至(zhi)今，材(cai)(cai)料(liao)也實現了現代(dai)化(hua)的施工(gong)工(gong)藝，整體趨勢朝著高純度(du)化(hua)、致密(mi)化(hua)、精密(mi)化(hua)等(deng)發(fa)展。現代(dai)化(hua)的耐(nai)火材(cai)(cai)料(liao)以其(qi)耐(nai)火度(du)不(bu)低于(yu)1580℃而得名，不(bu)僅如此，它還(huan)具有良好的抗熱沖擊力(li)和化(hua)學腐(fu)蝕力(li)，其(qi)他物理性(xing)質表現良好。近三十年，國內大力(li)加強對耐(nai)火材(cai)(cai)料(liao)的研發(fa)，其(qi)生產(chan)也擁(yong)有足(zu)夠的動力(li)，毋庸置疑，耐(nai)火材(cai)(cai)料(liao)促進(jin)了工(gong)業的生產(chan)效率(lv)，加強粗鋼產(chan)量、有色金屬生產(chan)效率(lv)，帶(dai)動工(gong)業步入現代(dai)化(hua)。
一、耐火材料性質
(一)結構性質
1.吸水率。通常情況下，吸水率、氣孔率等與密度有關的性質是材料基本屬性判斷方法之一，也是鑒定該材料的重要依據。耐火材料的吸水率由開口氣孔吸收質量和該材料干燥質量決定，二者相比即可得出最終結果。一般而言，材料吸水率越強，煅燒質量越差，反之，當材料的煅燒質量越好時，可以初步判定其吸水質量較差。
2.氣孔率。與吸水率一樣，氣孔率是一項重要的耐火材料鑒定實驗。材料物體中所包含的氣孔可分為以下三種：開口氣孔、貫通氣孔、閉口氣孔，這三種氣孔的不同之處在于氣孔兩端與外界的連接方式。開口氣孔的一端與外界保持連通，而另一端則被封閉，這一結構能夠促使開口氣孔有效儲存水分等液體，與材料的吸水率密切相關；貫通氣孔正如其名，氣孔兩端都能與外界氣體保持聯系，液體可以直接通過這一氣孔流出；閉口氣孔兩端都不與外界接觸。在目前所接觸到的各色材料中，貫通氣孔和開口氣孔所占比例較大，從而影響材料的功能和屬性。耐火材料的物理屬性需要根據這二者氣孔的比重來判定。
3.真密度。通過多孔材料的質量與真體積的對比，真密度可以很好反映材料成分的純度，尤其適用于多孔材料，并預判該材料在長時間使用后的變化。真密度一般采用以下測定方式：首次，研磨需要測定的物體樣品，使其成粉末狀后稱重，獲得稱量比重瓶質量，隨后再在其中加入式樣，進行第二次稱量，最終二者稱量之差極為其干燥式樣m1；其次，利用液體，將式樣放入液體比重瓶后稱量，得到m2，隨后將比重瓶裝滿液體，再次進行稱量，得到數值m3，這時，真密度的計算公式則為
其中，PL為所(suo)裝液(ye)體在該溫度(du)下的密度(du)，P為真密度(du)。
4.其他。體積密度主要用于估測材料的質量水平，通過材料本身的干燥質量與總體積的對比得出。透氣度是指材料在一定壓差下，氣體通過材料的性能，這一物理性質在很大程度上由氣孔決定，包括結構、數量等。透氣度性能較高，耐火材料熱損失也會隨之增高，換言之，物體透氣度越差，耐火材料越好。
(二)力學性質。
耐壓強度是指材料不損害的臨界情況下所能承受的負荷，這一數值受到多種因素影響，如溫度、壓強等，為了使數值更加精確，耐壓強度又細分為高溫和常溫兩種，代表不同的環境下物體材料的性能。抗折強度凸顯了物體各邊在不發生彎曲的前提下所能承受的應力值，這一力學性質同樣受到溫度的影響，被細分為高溫和常溫兩種。耐磨性展示的是材料對強烈氣流或較為堅硬物體沖撞下的抵抗能力，這一強度主要受到物體材料所使用的顆粒、密度有關。
(三)熱學性質。
熱學性質分為熱膨脹、熱容、熱導率、溫度傳導性等，這些熱學性質決定了耐火材料是否能夠投入使用和其使用時期。大多數物體都存在熱脹冷縮的現象，耐火材料也是如此，當溫度增高時，材料的體積會隨之膨脹，并吸收熱量改變自身熱應力的大小和分布，對耐火材料而言，熱膨脹能夠顯示該材料的抗熱震穩定性。熱容指物體單位質量每升高1K吸收的熱量，決定著物體材料在高溫環境下的設計、冷卻控制等，是一項關鍵的判斷屬性。熱導率側重于單位面積的熱流傳導速率，溫度傳導則展現溫度變化下一致性的能力。
二、耐火材料分類
耐火材料的分類一般有三種方式，其一，化學性質。根據化學性質的不同分為酸性、堿性、中性。酸性耐火材料原料由二氧化硅組成，這部分耐火材料容易在高溫環境下與其他堿性物質發生反應，例如：堿性耐火材料、堿性溶液等。堿性耐火材料原料大多是氧化鎂和氧化鈣，與酸性耐火材料一樣，高溫下容易與其他酸性材料發生反應，例如：酸性溶液、酸性耐火材料等。相對前兩種化學性質的耐火材料，中性耐火材料能夠在高溫環境下依舊保持其穩定性，鮮少與其他物質發生反應。其二，生產方式，耐火材料常見生產方式分為機壓、手工、熔鑄、澆筑等，這些材料通過加工生產后各自具備優勢，適用于不同的工作環境。其三，供貨形態，目前的材料可按其形態分為定型和非定型兩種，定型耐火材料一般具備固定的外觀和體積，且不會隨著使用時間、工作溫度環境等發生變化。非定型耐火材料往往由粗骨料、細粉等混合，整體性能并不固定，且具有較強的可塑性。為了使其達到特定的性能，參與制作的人員可以使用定量的有機物、金屬物質等，甚至可以加入纖維材料，達到預期性能。
三、耐火材料的應用
(一)使用過程損壞機理。耐火材料受損機制可分為以下四種：其一，內應力，在使用過程中，耐火材料會因溫度變化而產生較大的內應力，這一力學負荷會對磚砌體造成不可逆轉的損害，常見的后果有變形、裂縫。其二，熔融，當操作不慎造成工作環境溫度升高后，局部區域的材料會因高溫出現軟化現象，當溫度過高時，甚至會出現熔滴，導致砌體傾倒。其三，氣相沉積，堿性耐火材料制作中，部分金屬經歷分解、氧化后沉積在材料的氣孔和砌縫中。其四，外力作用，爐窯中的物體往往會在運動移動中發生碰撞和沖擊，這些外力因素會使爐窯內壁的耐火材料產生嚴重的磨損后逐漸失效。
(二)耐火材料應用原則。在使用過程中，為了確保耐火材料更好發揮其效用，應提前做好爐窯的結構及使用需求，一方面要熟悉爐窯的各環節的工作特點，另一方面還要記錄各個工作階段出現的溫度。另外，不同耐火材料的特點不一，其使用范圍也十分有限，因此，在選擇合適材料時理應針需求，結合材料的利弊做出選擇。除此以外，在大規模使用耐火材料時，應該結合其經濟性和預期造價進行選擇，并考慮運輸、儲存等成本，做好合理安排。
(三)耐火材料實際運用。耐火材料因其出眾的抗侵蝕、抗高溫等特性，廣泛應用在工業、科研、國防等行業中，在鋼鐵冶金上也有不俗的表現，例如，耐火材料能夠在鐵水處理、路外精煉上降低其工作風險，并提升鋼鐵生產質量和數量，有效改善了生產效率。除此以外，耐火材料在其他金屬冶煉中也有不容忽視的地位，為鋁、銅、鉛等金屬行業做出了重大貢獻。
四、結束語
伴隨著我國綠色生產理念的推廣，耐火材料也在生產中凸顯資源節約型、綠色環保型等優勢。盡管現階段還存在質量不夠穩定、高效新產品不足、壽命短等問題，但這也不影響耐火材料的生產地位，現如今，國內耐火材料的發展在原料、質量、品種、材料等逐一完善，經過行業人士共同努力后，耐火材料勢必在國民生產中形成舉足輕重的地位。
