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高檔耐火材料用藍晶石類礦物都有哪些?
2020-1-16 來源:
  藍晶石類礦物包括藍晶石、紅柱石、矽線石等,其為同質異形的無水鋁硅酸鹽礦物,俗稱高鋁礦物原料。藍晶石類礦物具有高溫下膨脹,冷卻后不收縮以及在1100~1650℃可轉變成莫來石的特點,因而成為十分重要的高級耐火材料。它多用制作高爐、熱風爐和澆鑄設備關鍵部位的耐火磚以及不定形耐火材料,以提高煉爐受冷、熱沖擊能力,延長其使用壽命。此外藍晶石類礦物也用做制造高鋁輕質硅鋁合金,用于飛機、汽車與火車等關鍵部件的工業制造。
  藍晶石類礦物其化學成分均為Al2O3和SiO2,但由于其中不同礦物各自形成溫度、壓力、結構和化學含量(Al2O3)不同,其熱膨脹率以及高溫下轉變為莫來石的溫度范圍亦有所不同,并顯示出不同的性能。
  決定藍晶石類礦石能否被工業利用主要有二個因素:一是礦石中含藍晶石類礦物多少,即含礦率,一般最低要在15%以上;二是藍晶石類礦物的化學成分與物理性質,特別是Al2O3含量與高溫下狀態。
  黃玉不屬于高鋁硅酸鹽礦物,但在高溫下氟(F)易揮發,仍為高鋁材料,也用于制造高級耐火材料,故在此一并敘述。
  藍晶石
  【組成與結構】成分為Al2O3、SiO2或Al2O(SiO4),其中含Al2O3:61.52%,SiO2:38.48%,屬三斜晶系。晶體常呈板狀和葉片狀,有時可呈次纖維狀。
  【物化性質】藍色、藍灰色,有時呈內色。玻璃光澤,解理面為珍珠光澤。條痕為白色。斷口不平。硬度有方向性特點,平行延長方向硬度為4.5,而垂直延長方向則為6.5~7.0,差異明顯。密度在上述三種礦物中最大,可達3.58~3.68g/cm3。加熱過程中將轉化為莫來石(3Al2O3·2SiO2)和SiO2混合物,其轉化溫度為1350~1450℃,體積膨脹率為16%~18%,當溫度降低對體積變化很少。在熱力學反應上穩定于低溫高壓區,并且不溶于酸。
  【功能與用途】藍晶石由于有較大的膨張率以及膨脹后的穩定性,所以不但可制成各種耐火磚、坩堝、噴涂材料與耐火膠泥等,而且在其他品種耐火材料灼燒過程中作為收縮補償劑。此外藍晶石還用于冶煉高強度的輕質合金,是飛機制造業中重要材料。關于藍晶石工業指標目前尚未統一。通常要求Al2O3≥60%,Fe2O3≤1.5%,TiO2≤2.5%,溫度1545℃,膨脹系數為15。

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