纳米添加剂在耐火材料中应用的研究概况

张艳利¹，马秀芳²，李志刚¹，贾全利³，谢朝晖⁴

1. 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司2. 河南省安阳县环保局3. 郑州大学高温材料研究所4. 中钢集团工程设计研究院有限公司武汉设计院

摘 要：综述了纳米添加剂在氧化物基耐火材料和含碳耐火材料中应用的研究概况,指出充分考虑纳米添加剂粒度小、比表面积大和反应活性高等特点是其成功应用的关键。在适当条件下,纳米添加剂会起到较好的助烧结作用、矿化作用或者催化作用,进而提高试样的性能。在氧化物基耐火材料中,与单一组成耐火材料中添加同组成纳米添加剂提高烧结性相比,多组成材料中所添加纳米添加剂能够发生反应生成新物相的研究工作较多,部分研究取得了较好的应用效果。所添加纳米添加剂与材料内组分反应生成粒度细小、分布均匀的新相,从而调整、改善材料的性能,故添加能反应生成新相的纳米添加剂是有意义的研究方向。在含碳耐火材料中,氧化物纳米添加剂、含碳类纳米添加剂或其他纳米添加剂均可以在一定程度上降低碳的加入量,保持或改善材料的性能,其中以纳米炭黑的应用效果最好;某些纳米添加剂的催化作用使无定形碳转变为晶体碳纤维,提高了残碳率,增强了结合性,故这方面的研究有较广阔的应用前景,应引起科研人员重视。

关键词：纳米添加剂;耐火材料;应用研究;