特種耐火材料是一種多晶體材料(多晶體是由許多被無(wú)序的晶界(grain boundaries)分隔開(kāi)的小的單位晶胞取向(unit cell orientation)完全不同的單晶體(稱為晶粒)組成的)。
絕大多數(shù)特種耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)由晶相組成,玻璃相極少,個(gè)別特種耐火材料含有微量雜質(zhì),在一定溫度下形成低熔相。對(duì)于由微小晶粒(如納米晶)組成的多晶體來(lái)說(shuō),晶界的體積幾乎占到一半以上,對(duì)晶體的性質(zhì)有顯著的影響。當(dāng)晶粒很小時(shí),材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,而粗晶容易造成裂紋和缺陷,使材料的機(jī)械強(qiáng)度下降。特種耐火材料結(jié)構(gòu)中的氣孔,對(duì)性能有不利影響。所以一般要求特種耐火材料的組織結(jié)構(gòu)均勻,玻璃相少,晶粒小而均勻?yàn)楹谩?/div>
特種耐火材料作為高溫工程結(jié)構(gòu)材料和功能材料,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,見(jiàn)下表。
特種耐火材料的主要用途
在冶金工業(yè)中,特種耐火材料應(yīng)用于耐高溫、抗氧化、還原或化學(xué)腐蝕的部件;熔煉稀有金屬、貴金屬、難熔金屬、超純金屬、特殊合金等的坩堝、舟皿;水平連鑄分離環(huán)、熔融金屬的過(guò)濾裝置和輸送管道等。
在航天航空技術(shù)中,用于火箭導(dǎo)彈的頭部保護(hù)罩、燃燒室內(nèi)襯、尾噴管襯套、噴氣式飛機(jī)的渦輪葉片、排氣管、機(jī)身、機(jī)翼的結(jié)構(gòu)部件。
在電子工業(yè)中,用作熔制高純半導(dǎo)體材料和單晶材料的容器,半導(dǎo)體固體擴(kuò)散源;電子儀器設(shè)備中的各種高溫絕緣散熱部件;集成電路的基板,蒸發(fā)涂膜用的導(dǎo)電舟皿等。
高溫工業(yè)中,用作特種電爐的高溫發(fā)熱元件、爐管、爐膛結(jié)構(gòu)材料和保溫隔熱材料,各種測(cè)溫電偶的內(nèi)外保護(hù)管等。