孙 义 孙红刚 杜一昊

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室 河南洛阳471039

氧化锆熔点达2 715℃，热导率低，化学稳定性好，以其为原料制备的高纯氧化锆耐火材料是目前1 700℃以上超高温、氧化性气氛中工业化应用最为成熟的耐火材料［1］。由于超高温工作区与周围环境温差大，热交换效率高，隔热耐火材料的热导率对应用环境中的热能损失影响十分显著。

高纯氧化锆耐火制品是以固溶有稳定剂（通常为CaO、MgO、Y2O3等）的全稳定或半稳定氧化锆为原料，高温烧制而成的氧化锆和稳定剂总质量分数＞98%的一类定形耐火制品，包括重质氧化锆砖、氧化锆空心球砖、氧化锆纤维制品等［2-4］。重质氧化锆砖以稳定电熔致密氧化锆颗粒为骨料，电熔稳定氧化锆细粉、氧化锆微粉等为基质制备［5］；氧化锆空心球砖以电熔稳定的氧化锆空心球为骨料，基质成分与重质氧化锆砖相近［6］。氧化锆空心球是压缩空气喷吹氧化锆和稳定剂的熔体，冷却后形成的具有空心结构的直径0．2～3 mm的小球。因氧化锆空心球砖独特的结构，其热导率仅约为重质氧化锆砖的1／2。氧化锆纤维制品是以化学法制备的稳定氧化锆纤维为主要原料的轻质隔热材料，其热导率与传统的硅酸铝耐火纤维制品相近，但其力学强度低，高温使用时收缩量大、易粉化，限制了其作为高温结构衬里的应用［7］。氧化锆空心球砖热导率适中，其力学强度显著高于纤维制品的，在钨钼烧结炉等超高温保温衬里上广泛应用，但由于氧化锆空心球颗粒表面光洁，与基质细粉的结合性差，导致其使用中开裂严重［8］。……