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氧化锆(ZrO₂)耐火材料是一类以二氧化锆为主体的超高温、强抗侵蚀特种耐火材料,
熔点:纯 ZrO₂约2715℃,为常用氧化物耐火材料中最高之一。
晶型转变(关键痛点):
单斜(m)↔四方(t):≈1100℃,伴随 **≈7% 体积收缩 / 膨胀 **,循环易开裂。
四方(t)↔立方(c):≈2370℃。
稳定化(解决开裂):添加Y₂O₃、CaO、MgO等形成稳定 / 部分稳定氧化锆(YSZ 等):
3Y(3mol% Y₂O₃):部分稳定,高韧性、抗热震,用于连铸水口、滑板。
8Y(8mol% Y₂O₃):全稳定,高温稳定、隔热好,用于玻璃窑、高温炉内衬。
CaO/MgO 稳定:成本低,用于中温(≤1800℃)场景。
耐高温:长期使用1600–2200℃,短时可达2400℃。
抗热震:稳定化 ZrO₂可承受1000℃→室温急冷不裂。
化学稳定性:耐玻璃液、钢水、有色金属熔液、炉渣、酸碱烟气侵蚀,不污染介质。
机械性能:莫氏硬度8.5+,高温强度高,耐磨抗冲刷。
低热导率:隔热性好,可作高温隔热层。
不定形耐火材料:浇注料、捣打料、喷补料,用于复杂部位内衬。
锆纤维 / 毡 / 板:多晶耐火纤维,1500℃以上长期使用,最高2200℃,用于超高温隔热。
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