【　記錄編號　】 368002

【　記錄類型　】 文摘

【　限制使用　】 國內

【項目年度編號】 0601681193

【　成果名稱　】 新型耐火材料中的理論與應用研究

【　省　　市　】 北京

【　 分類號　 】 TQ175.1  TF065.1  

【　 關鍵詞　 】 耐火材料  熱力學特性  宏觀組織  微觀結構  抗氧化  抗金屬液  爐渣侵蝕  結構設計  冶金爐材料  

【　成果簡介　】

　　該項目課題包括：國家“九五”攻關，“特種耐火材料研制”，編號：96-522-01-20，國家自然科學基金，“氧化物非氧化物復合材料非線性物理模擬”，編號：59474020，“擬拋物面規(guī)則在研究新型耐火材料中的應用”，編號：59674028，“高爐渣碳熱還原氮化合成α-β-Sialon-SiC復合耐火材料”，編號：59872002等以及部分廠協(xié)合作研究開發(fā)課題。所屬科學技術領域：冶金物理化學、耐火材料。適用范圍：冶金、輕工、建材、石油、化工以及高新技術陶瓷類。主要研究內容及解決的技術問題、特點、創(chuàng)新點等：用新型熱力學幾何模型預報、并評估了Al-O-N、Si-Al-O-N、Mg-Al-O-N、Ti-Al-O-N、Si-Al-O-N-Ca、Si-Al-O-N-Y、Si-Al-O-N-B、Si-Al-O-N-Mo、Si-Al-O-N-Ta、Zr-Ca-O-N-B等多元體系的熱力學數(shù)據，初步建立了網絡數(shù)據庫；對三類17種耐火材料進行了化學設計，并合成了上述材料；建立了PR-ANN-GA網絡優(yōu)化數(shù)據庫框架，編制了部分優(yōu)化程序模塊，并用模式識別、人工神經網絡等優(yōu)化了工藝，預報了適宜的工藝參數(shù)，獲得了性能優(yōu)異的各類耐火材料；用物理化學理論及分形幾何等研究了材料抗氧化、抗金屬液和爐渣侵蝕的反應機理，并對侵蝕過程進行了非線性物理模擬；用近代物理和近代化學等方法研究了材料宏觀組織與微觀結構的關系，為結構設計奠定了基礎。合成了的3類(氧氮化物類、梯度功能材料類、氧化物與非氧化物復合材料類)17種耐火材料(1)β"-SiAlON-SiC；2)β"-SiAlON-15R；3)β"-SiAlON-Al<,2>O<,3>；4)O"-SiAlON-ZrO<,2>；5)O"-SiAlON-ZrO<,2>-BN；6) O"-SiAlON-ZrO<,2>-SiC；7)O"-SiAlON-ZrB<,2>，8)Ca-α-SiAlON-SiC；9)Y-α-SiAlON；10)MgAlON；11) TiAlON-TiN；12)ZCM-BN；13)CaZrO<,3>-BN；14)TiC-Al2O3-ZrO<,2>；15)Mo/β"-SiAlON；16)Ta/β"-SiAlON；17)Ti/ZrO<,2>)。此類耐火材料的特點是不含碳，適用于潔凈鋼和超純凈鋼的冶煉工藝和有色冶金工藝；所研制的部分氧氮化物耐火材料已在山東博山東方冶金爐料有限公司和鄭州華宇耐火材料集團公司等單位推廣應用，獲得了很好的性能和實際經濟效果(見附件)。該課題組發(fā)表的相關論文被國內外引用76次，Kanren等人在國際期刊上多次引用本課題組的Si<,3>N<,4>粉的合成及其晶型轉變的研究結果；郭景坤院士等引用了該課題組的水口材料及高技術陶瓷的研究；李正邦院士等多次引用了相關的熱力學數(shù)據；MaZT等在國外期刊引用了熱力學模型及其計算研究；可用于冶金耐火材料的論文被我國煉鐵專家之一杜鶴桂教授以及洛耐院院長李紅霞等31人引用(見引文附件)；上海寶鋼已根據課題組發(fā)表的論文研制并應用了O"-Sialon-ZrO<,2>浸入式水口。

【　成果類別　】 應用技術

【　成果密級　】 非密

【　獲獎情況　】 2002年度北京市科學技術進步獎二等獎

【 應用行業(yè)碼 】 316  752  

【應用行業(yè)名稱】 耐火材料制品制造  工程和技術研究與試驗發(fā)展  

【　登 記 號　】 2002工-2-023

【工作起止時間】 19940100-20011231

【　完成單位　】 北京科技大學

【　完 成 人　】 李文超；王習東；王福明；徐利華；包宏；唐清；滕立東

【聯(lián)系單位名稱】 北京科技大學

【　聯(lián)系地址　】 北京市海淀區(qū)學院路30號

【　郵政編碼　】 100083

【　聯(lián)系電話　】 (010)62332893;62332312

【　聯(lián) 系 人　】 李文超；王習東

【成果公布日期】 2007