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1、中国地质大学（北京）材 料 科 学 与 工 程 专 业生 产 实 习 报 告 （ 论 文 ）新型 8YSZ 轻质耐高温材料的制备及性能研究班级：10030912 班学号： 1003091212 姓名： 何军礼指 导 教 师 ： 房 明 浩提交时间： 2012 年 9 月 16 日新型 8YSZ 轻质耐高温材料的制备及性能研究摘要氧化锆陶瓷具有高熔点、耐腐蚀、耐磨损、低导热等特点，在功能材料和结构材料等领域中，引起了世界各国材料科学工作者的高度重视。但是由于其相变特性使得氧化锆陶瓷的发展受到了限制。所以人们在氧化锆陶瓷中掺加部分高弹性模量的化合物，例如氧化铝、碳化硅和 Multlie 等，从而改
2、善材料的高温性能，制备出具有高强度高韧性的氧化锆基陶瓷复相材料。本论文以 YSZ-A12O3 复相陶瓷作为研究对象，分别研究了 YSZ-Al2O3 复相陶瓷材料的制备。关键词：氧化锆、耐高温、陶瓷材料ABSTRACTZirconia ceramics were paid great attention to the material scientific workers in the field of the function material and structural material all over the world，for their excellent Properties，s
3、uch as high melting Point， corrosion-resistant，wear-resisting decreasing，low heat conduction. Bu the development of ceramics was limited because the Phase transformation of zirconia. So zirconia ceramics were mixed with some high modulus of elasticily compound，such as Al2O3，SiC ，Mullite ， etc. Thus，
4、the properties of composites at elevated temperature were improved and zirconia matrix ceramic composites wihth high strength and toughness were prepared. In this paper，base of YSZ-A12O3 ceramic composites，study on the preparation of composite material.Key words：Zirconia ceramics ；heat-resisting mat
5、erial； ceramics material目录新型 8YSZ 轻质耐高温材料的制备及性能研究 .I摘要 .IIABSTRACT.III1 绪论 .11.1 引言 .11.2 耐高温材料 .11.2.1 耐高温材料 .11.2.2 轻质耐高温材料 .21.2.3 轻质耐高温材料的定义及分类 .31.2.4 轻质耐高温材料的特点及应用 .31.2.5 轻质耐高温材料的制备方法 .42.实验内容 .42.1 实验原理 .42.1.1 添加造孔剂 .52.2 实验步骤 .52.2.1 新型 8YSZ 轻质耐高温材料的制备流程图 .52.2.2 原料制备 .62.2.3 实验过程 .63.实验数据
6、分析及结论 .93.1 YSZ 小球数据 .93.2 YSZ 大球数据 .113.3 YSZ 级配数据 .144 结论 .15参考文献 .161 绪论1.1 引言 随着经济的发展，能源的消耗与日俱增，如何合理利用和节约能源是人们普遍关注并迫切需要解决的问题。航天飞行器和工程结构材料(如涡轮机叶片、喷气式引擎等 )在恶劣的环境中需要特殊的材料给予保护。这些保护层材料不仅要使被保护材料不受腐蚀、磨损和冲蚀, 还要起到隔热的作用。尤其是当这些保护层材料在作为防热结构时,要承受极端的高温、高压和热循环的环境。目前,保护层主要用到的材料有:Al2O3、TiO2、CaO/MgO+ZrO2、氧化钇稳定氧化锆
7、(YSZ)、CeO2+YSZ、ZrO2、莫来石等。其中 , YSZ 陶瓷材料因具有熔点高、硬度高、抗热震稳定性好、密度低、热导率低、线胀系数接近金属材料、强度和韧性高、耐化学腐蚀等优点而被广泛使用。1.2 耐高温材料1.2.1 耐高温材料耐高温材料是冶金、化工等高温工业的基础材料，与各种高温行业的高温窑炉等工业设备有不可分割的密切关系。目前，耐高温材料主要应用于钢铁、建筑材料、石油化学、有色金属等工业领域。随着世界各国对于保护环境和节约煤炭、石油等不可再生能源的认识愈发成熟，节能成为政府和企业日益关注的重点问题。为紧跟能源的开发利用与科学技术的发展步伐，科技工作者不断努力，致力于研究开发出各种
8、高效、新型的节能隔热保温材料。我国经济迅速发展和能源的需求增加，对解决能源短缺和环境保护等一系列问题提出了新的重要课题。 “十五”期间我国经济保持 9%的增长速度，而一次性能源生产量增长率则只达到 4%左右。目前，除增加太阳能、地热能等新能源领域的开发外，解决能源短缺问题的最直接的一种重要途径就是节能，即最大限度地减少热能损失，提高热能的利用效率，减少能源在生产、使用过程中的浪费。从各国能源利用率情况来看，日本的节能工作做得最好，然而其能源利用率也还不能达到 60%，只有 57%，美国则仅达到 51%以上，欧洲共同体国家平均为 42%左右。而我国的能源利用率更是低至只有大约 30%左右。由此可见节能的空间非常巨大。各种工业炉窑是工业生产活动中的主要耗能设备，每年工业窑炉所造成的能耗数量十分巨大，尤其在冶金、建材、陶瓷、玻璃、化工及机电企业中的热加工过程中，工业窑炉的能耗甚至可以占到其总能耗的 40-70%。然而各种工业窑炉的热损失一般都很大，在大多数情况下，它们的热效率都较低，能源利用率不到 30%，目前，用于高温工业窑炉的隔热材料仍然采用黏土质轻质隔热材料，都存在节能效果较差、使用寿命短、制备过程能耗较高、环境污染较大和成本较高等问题。因此，就如何提高节能效果，延长使用寿命、降低制备过程能耗，减少环境污染和降低生产成本已成为目前耐火材料工业迫切需要解决的技术难题。目前应用
