郭 鹏

（莱芜钢铁集团泰东实业有限公司，山东 济南 271104）

耐火材料在社会各个领域得到普遍应用，这其中包括黏土砖、高铝砖等硅酸铝材料；硅砖、熔融石英等硅质材料；镁砖、镁铝砖等镁质材料；炭砖、石墨砖等炭质材料等多个种类。为了有效改善这些传统耐火材料的耐火性能与抗高温性能，进而为工业生产以及人们的日常生活提供更加优质、更高性价比的耐火材料，近年来，技术人员逐步将纳米技术与耐火材料的加工生产技术融合到一起，并收到了较为理想的应用效果。

1 纳米技术在耐火材料中的作用机理

在耐火材料当中，纳米技术的应用形式主要表现为纳米粉与耐火材料的融合，纳米粉属于一种超细粒子，其表面尺寸介于1～100纳米之间，目前，制备纳米粉最为常用的方法是气相法、液相法与固相法，如图1所示。

图1 纳米粉合成制备法

由于纳米粉表面活性高，较其他粉体相比，熔点与烧结温度偏低，因此，这种材料常常被应用于特种耐火材料或者不定型的耐火材料当中，在这些材料中，纳米粉主要扮演结合剂与添加剂的角色。一方面，纳米粉能够大幅降低耐火材料的掺水量，减少材料当中的有害成分。另一方面，能够有效改善耐火材料的力学性能。此外，纳米粉在提高耐火材料强度、韧性、抗热震性以及抗高温蠕变性等方面也发挥了至关重要的作用，主要作用机理表现为以下两个方面：

1.1 改善耐火材料的力学性能

耐火材料的力学性能指标涵盖抗压强度、抗折强度、抗剪强度以及高温蠕变性等，当纳米粉与耐火材料结合以后，受到高活性粉体的影响，使得耐火材料的内部结构慢慢变得致密而均匀，这就使耐火材料的结构稳定性得到提升。……