耐溫可以達到1800℃,可以直接面對火焰長時間燒烤,隔熱保溫率極佳,涂層導熱系數(shù)都只有0.03W/m.K,能有效抑制并屏蔽紅外線的輻射熱和熱量的傳導,隔熱保溫抑制效率可達90%左右,可抑制高溫物體的熱輻射和熱量的傳導散失,絕緣、耐壓、固化后可再加工,涂刷不規(guī)則物體方便,直接涂刷在物體上幾個毫米即可。
耐溫可達到1700℃,涂料可以在高溫氣體(煙氣)、火中、高溫液體(海水、污水)環(huán)境中保護基體耐防腐、抗氧化、封閉保護等作用,涂層穩(wěn)定、耐磨,在高溫環(huán)境下會與其他活性分子反應(yīng),使用壽命長。
耐溫可達600℃,主要成分是純剛玉,其常溫下強度可達210Mpa以上,可以薄層涂刷,可用工業(yè)、冶金、礦山、建筑、交通、醫(yī)藥、輕工等上的汽蝕摩擦不粘、硬度摩擦不粘、撞擊摩擦不粘,另外涂料耐酸堿、防水、附著力好、施工方便。
耐溫到1700℃,防水封閉性能好,涂刷方便,使用壽命長,耐酸堿、抗老化、自潔、耐磨,可以很好的保持基體不被水、液體、汽侵蝕,延長基體的使用壽命,高溫封閉涂料可以直接涂刷在高溫煙道、煙囪、混凝土、各種金屬、纖維面、保溫磚等上。
煙氣防腐涂料,可以長效防腐:較好的耐蝕性,抗煙氣中H2S等介質(zhì)腐蝕。和傳統(tǒng)的玻璃鱗片防腐涂料有更好的延展性和牢固的附著力。超強的附著力:涂層與基體結(jié)合力較強,涂料組合物中含有的金屬氧化物納米材料和稀土氧化物超微粉體,幫助涂層形成一個致密的界面過渡層,使其綜合熱力學性質(zhì)與基體相匹配。耐高溫:產(chǎn)品的基料和填料均有耐高溫的無機材料組成,志盛威華公司的煙氣防腐涂料耐熱600℃。
耐高溫透明防腐隔熱涂料
采用高純度硅酸鹽溶液,加如超微無機金屬氧化物精細加工而組成,耐溫可達1700℃,涂料完全透明,在常溫和高溫下無任何揮發(fā)性氣味,涂刷后涂膜影不響物體的本來顏色,涂料涂刷在無機的材質(zhì)基體上,能與物體表面形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),附著力好,透明涂料具有一定的隔熱、阻燃、防氧化、防腐的保護作用,延長基體的使用壽命,節(jié)能環(huán)保。
耐高溫遠紅外輻射涂料
是一種耐高溫(溫度可以達到1700℃)、強輻射率(0.95)、耐蝕性和高耐磨性的特種功能節(jié)能涂料,通過涂層紅外輻射,改善爐內(nèi)熱交換、提高爐膛內(nèi)溫度場強及均勻性、使燃料燃燒更充分,達到增加熱效率,大大提高耐火材料熱效率,減少能耗、節(jié)約能源和延長爐體內(nèi)襯使用年限。 解讀詞條背后的知識 馥勒儀器科技 馥勒儀器科技(上海)有限公司
超高速采集高溫材料試驗機
產(chǎn)品介紹:超高速采集高溫材料試驗機由FL超高速采集系統(tǒng)及高溫材料試驗機系統(tǒng)組成,用于多種材料的高溫高速拉伸、壓縮、剪切、蠕變等試驗性能測試。技術(shù)參數(shù):試驗機規(guī)格:FL4104GLG、FL4204GLG、FL4304GLG、FL5504GLG、FL5105GLG;試驗...
2020-04-210閱讀24用碳化硅、氮化硅、氧化鋁和氧化鋯等制作的陶瓷材料,可用于制造高溫燃氣渦輪葉片。它能承受的溫度超過1370°C,高溫強度高,在1204°C時的拉伸強度已達到700兆帕(約70公斤/毫米2),比重只有高溫合金的 1/2左右。它具有優(yōu)異的抗氧化和抗熱沖擊性能,主要缺點是沖擊強度低,抗燃氣熱沖刷性能差,內(nèi)應(yīng)力不易消除,產(chǎn)生裂紋后容易斷裂。如用金屬纖維增強陶瓷制成復合材料,即可有效地克服陶瓷材料的脆性,滿足燃氣渦輪零件的要求。
以難熔金屬鎢、鉬、鉭、鈮為基體,添加固溶強化元素形成以碳化物沉淀相和熱加工方式強化的高溫材料。它的熔點和高溫強度大大超過高溫合金和彌散強化合金,鎢-鉬和鈮-鎢-鉭合金在1316°C時的拉伸強度分別達到 510和 210兆帕(約51和21公斤/毫米2)。鉬合金在1093°C時的拉伸強度也能達到 490兆帕(約49公斤/毫米2),都是制造航空燃氣渦輪發(fā)動機渦輪葉片、導向葉片和燃燒室的優(yōu)良材料。缺點是受高溫空氣侵蝕時極易脆化,須在涂層的保護下使用。鈮合金已被用于制造短時間工作的火箭發(fā)動機燃燒室和噴管,也有用鉭制造這類高溫部件的。用鎢合金絲或鎢纖維增強高溫合金制成高溫復合材料,可以彌補難熔合金的缺點,用作先進燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪葉片。
強烈推薦,不同厚度節(jié)能效果也不同,屬于新型耐高溫材料。
耐高溫涂料技術(shù)大致有兩大系列,有機系列和無機系列,其中有機系列的耐高溫涂料多半以有機硅為載體,其最高溫度一般不能超過400攝氏度,超過此溫度就會發(fā)生碳化或者軟化,而無機系列的耐高溫涂料皆是能承受至少1...
耐酸耐高溫涂料質(zhì)量很好,價格不貴。有: 耐酸耐高溫涂料 ,鋼鐵防腐防銹漆, 價格¥200 耐酸耐高溫涂料 ,超強度漆  ...
在金屬和合金粉末中添加少量的難熔氧化物(如氧化釔等),通過高能磨球作用使其機械合金化,以獲得含有彌散細小氧化物質(zhì)點的高溫合金粉末,再經(jīng)壓制、燒結(jié)、擠壓或軋制成棒材或板材,經(jīng)焊接、熱處理、機械加工即可制成燃燒室或渦輪葉片。與普通高溫合金相比,彌散強化合金在 850以下時主要靠金屬間化合物如鎳3(鋁、鈦)起強化作用,具有高溫合金的特性;而在850°C以上時,彌散細小的氧化物十分穩(wěn)定,因彌散強化作用在1200°C以下的拉伸強度變化不大,并具有較高的持久強度和疲勞強度以及抗氧化和抗熱腐蝕的能力,可用于制造在1100°C下使用的渦輪葉片和在1200°C下使用的導向葉片。
高溫金屬粘合劑
美國生產(chǎn)的一系列粘合劑和灰泥專門為在649°C下的粘結(jié)金屬,陶瓷和不同材料使用而特別配制。這些金屬基復合粘合劑,克服陶瓷間的脆性粘結(jié)的弱點,提供與釬焊和焊接相關(guān)的韌性和抗沖擊性。這些粘合劑可以被鉆孔,機加工和攻絲。安全并易于使用。
649°C鋁基粘合劑(950)
產(chǎn)品描述:
為高強度粘結(jié)與鋼,鑄鐵,鋁和銅等而研發(fā)。
該粘合劑為高強度,高溫粘結(jié)配制,低溫固化。
是一種獨特的金屬基復合粘合劑。
特點:
1、室溫固化形成一種可機加工復合物。
2、在高溫下保持高粘結(jié)強度。
3、較好的耐化學性,腐蝕和抗沖擊性。
1093°C金屬基粘合劑(952,954,954OD)
鎳基952—用于1093°C
952是一種低膨脹,金屬粘合劑,用于粘結(jié)400系列不銹鋼,高溫,鋁,金屬和陶瓷等。
不銹鋼基954—用于1093°C
954是一種高膨脹,粘合劑,用于高溫,粘結(jié)300系列不銹鋼,高膨脹金屬,陶瓷等。
不銹鋼,密封粘合劑,新型號954——用于1093°C
954OD粘結(jié)和密封高膨脹材料。是用于密封很小孔隙和設(shè)備堵漏等應(yīng)用的理想產(chǎn)品。
高溫合金
又稱超合金,使用溫度范圍為550~1100°C。英國于40年代最早研制成鎳基合金尼蒙尼克75,用作燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪葉片材料。1945~1975年,高溫合金有了很大發(fā)展,渦輪進口溫度平均每年提高15°C(渦輪前溫度每提高100°C,能使發(fā)動機推力增加15%)。隨著合金化程度的提高,高溫合金的鍛壓變形愈加困難,因此鑄造合金逐漸得到發(fā)展和應(yīng)用。鎳基鑄造合金的高溫強度高,組織比較穩(wěn)定,熱疲勞性能好,是制造渦輪工作葉片和導向葉片的理想材料。從60年代初發(fā)展定向凝固鑄造渦輪葉片以來,由于消除了垂直于應(yīng)力方向的橫向晶界,葉片的熱疲勞壽命提高大約8倍,蠕變斷裂壽命提高2倍多,塑性提高4倍。 定向凝固單晶渦輪葉片則完全消除了晶界,與普通鑄造渦輪葉片相比,工作溫度提高近100°C。
彌散強化合金
在金屬和合金粉末中添加少量的難熔氧化物(如氧化釔等),通過高能磨球作用使其機械合金化,以獲得含有彌散細小氧化物質(zhì)點的高溫合金粉末,再經(jīng)壓制、燒結(jié)、擠壓或軋制成棒材或板材,經(jīng)焊接、熱處理、機械加工即可制成燃燒室或渦輪葉片。與普通高溫合金相比,彌散強化合金在 850以下時主要靠金屬間化合物如鎳3(鋁、鈦)起強化作用,具有高溫合金的特性;而在850°C以上時,彌散細小的氧化物十分穩(wěn)定,因彌散強化作用在1200°C以下的拉伸強度變化不大,并具有較高的持久強度和疲勞強度以及抗氧化和抗熱腐蝕的能力,可用于制造在1100°C下使用的渦輪葉片和在1200°C下使用的導向葉片。
難熔合金
以難熔金屬鎢、鉬、鉭、鈮為基體,添加固溶強化元素形成以碳化物沉淀相和熱加工方式強化的高溫材料。它的熔點和高溫強度大大超過高溫合金和彌散強化合金,鎢-鉬和鈮-鎢-鉭合金在1316°C時的拉伸強度分別達到 510和 210兆帕(約51和21公斤/毫米2)。鉬合金在1093°C時的拉伸強度也能達到 490兆帕(約49公斤/毫米2),都是制造航空燃氣渦輪發(fā)動機渦輪葉片、導向葉片和燃燒室的優(yōu)良材料。缺點是受高溫空氣侵蝕時極易脆化,須在涂層的保護下使用。鈮合金已被用于制造短時間工作的火箭發(fā)動機燃燒室和噴管,也有用鉭制造這類高溫部件的。用鎢合金絲或鎢纖維增強高溫合金制成高溫復合材料,可以彌補難熔合金的缺點,用作先進燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪葉片。
陶瓷材料
用碳化硅、氮化硅、氧化鋁和氧化鋯等制作的陶瓷材料,可用于制造高溫燃氣渦輪葉片。它能承受的溫度超過1370°C,高溫強度高,在1204°C時的拉伸強度已達到700兆帕(約70公斤/毫米2),比重只有高溫合金的 1/2左右。它具有優(yōu)異的抗氧化和抗熱沖擊性能,主要缺點是沖擊強度低,抗燃氣熱沖刷性能差,內(nèi)應(yīng)力不易消除,產(chǎn)生裂紋后容易斷裂。如用金屬纖維增強陶瓷制成復合材料,即可有效地克服陶瓷材料的脆性,滿足燃氣渦輪零件的要求。
又稱超合金,使用溫度范圍為550~1100°C。英國于40年代最早研制成鎳基合金尼蒙尼克75,用作燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪葉片材料。1945~1975年,高溫合金有了很大發(fā)展,渦輪進口溫度平均每年提高15°C(渦輪前溫度每提高100°C,能使發(fā)動機推力增加15%)。隨著合金化程度的提高,高溫合金的鍛壓變形愈加困難,因此鑄造合金逐漸得到發(fā)展和應(yīng)用。鎳基鑄造合金的高溫強度高,組織比較穩(wěn)定,熱疲勞性能好,是制造渦輪工作葉片和導向葉片的理想材料。從60年代初發(fā)展定向凝固鑄造渦輪葉片以來,由于消除了垂直于應(yīng)力方向的橫向晶界,葉片的熱疲勞壽命提高大約8倍,蠕變斷裂壽命提高2倍多,塑性提高4倍。 定向凝固單晶渦輪葉片則完全消除了晶界,與普通鑄造渦輪葉片相比,工作溫度提高近100°C。
美國美嘉華這一系列粘合劑和灰泥專門為在649°C下的粘結(jié)金屬,陶瓷和不同材料使用而特別配制。
這些金屬基復合粘合劑,克服陶瓷間的脆性粘結(jié)的弱點,提供與釬焊和焊接相關(guān)的韌性和抗沖擊性。
這些粘合劑可以被鉆孔,機加工和攻絲。安全并易于使用。
649°C鋁基粘合劑(950)
產(chǎn)品描述
為高強度粘結(jié)與鋼,鑄鐵,鋁和銅等而研發(fā)。
該粘合劑為高強度,高溫粘結(jié)配制,低溫固化。
是一種獨特的金屬基復合粘合劑。
特點
1、室溫固化形成一種可機加工復合物
2、在高溫下保持高粘結(jié)強度
3、極好的耐化學性,腐蝕和抗沖擊性
1093°C金屬基粘合劑(952,954,954OD)
鎳基952——用于1093°C
952是一種低膨脹,金屬粘合劑,用于粘結(jié)400系列不銹鋼,高溫,鋁,金屬和陶瓷等。
不銹鋼基954——用于1093°C
954是一種高膨脹,粘合劑,用于高溫,粘結(jié)300系列不銹鋼,高膨脹金屬,陶瓷等。
不銹鋼,密封粘合劑,新型號954——用于1093°C
954OD粘結(jié)和密封高膨脹材料。是用于密封很小孔隙和設(shè)備堵漏等應(yīng)用的理想產(chǎn)品。
……
耐高溫修復材料該產(chǎn)品是一種單組份陶瓷和金屬填充復合物,用于高溫修復,鑄鐵,鋼和不銹鋼等。一旦固化,它可耐溫達1093℃,它可以耐燃料,油,和多數(shù)腐蝕性材料,可進行機加工,也可以防磨蝕。
因其是單組,所以易于使用,無需混合。該產(chǎn)品室溫固化(正常條件下18-24小時,對于非常潮濕的環(huán)境需要48小時)。 在升高溫度93℃ 時3小時可熱固化。
集合管道
主管道
法蘭
熔爐
高爐
排氣系統(tǒng)
恢復泵壁&鑄件
其他高溫修復
美嘉華耐高溫修復材料該產(chǎn)品是一種單組份陶瓷和金屬填充復合物,用于高溫修復,鑄鐵,鋼和不銹鋼等。一旦固化,它可耐溫達1093℃,它可以耐燃料,油,和多數(shù)腐蝕性材料,可進行機加工,也可以防磨蝕。
因其是單組,所以易于使用,無需混合。該產(chǎn)品室溫固化(正常條件下18-24小時,對于非常潮濕的環(huán)境需要48小時)。 在升高溫度93℃ 時3小時可熱固化。
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耐高溫涂料適用工業(yè)高溫環(huán)境里節(jié)能 100% 工業(yè)高溫環(huán)境的熱源主要為各種燃料的燃燒 (如煤炭、石油、天然氣、煤氣 等 ),機械的轉(zhuǎn)動摩擦 (如電動機、機床、砂輪、電鋸等 ),使機械能變成熱能和 部分來自熱的化學反應(yīng)。高溫一般意義上講,材料耐熱 250℃以上,這時材料如 果不能很好的利用和保護,熱能產(chǎn)生的危害將是不可估量的。 傳統(tǒng)的耐高溫涂料(油漆)最高耐溫極限在 1200℃左右,在很多工況下耐溫 幅度不夠,大大影響了涂料的使用,如窯爐內(nèi)壁、電加熱絲、石墨電極、高溫金 屬等高溫物體上,這些材料工作時溫度高達 1500℃左右,在高溫工作下?lián)p耗很 大,有時會嚴重影響正常的工業(yè)生產(chǎn), 傳統(tǒng)的耐高溫涂料由于耐溫幅度不夠愛莫 能助,世界前沿科技打造耐高溫涂料就成為現(xiàn)實! 多名材料專家、 化工專家、工程專家經(jīng)歷多年的研究開發(fā), 現(xiàn)北京志盛威華 化工有限公司擁有獨家的專利技術(shù), 突破了耐高溫涂料耐溫極限
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該產(chǎn)品施工方便,抗冷熱交變,防腐性能優(yōu)越,廣泛用鋼鐵、電力、石油、化工、造船、機 械等行業(yè)設(shè)備的高溫部件和車間底漆涂料保護, 對于延長設(shè)備使用壽命。 節(jié)約能源有極大的 意義,該涂料的研制能力,對我國耐高溫防腐涂料增加了一種新品種。 海能牌 E83煙窗耐溫防一腐漆(雙組份) (一)、組成:有機硅樹脂、聚酯環(huán)氧樹脂、超細鋅粉、特種耐溫抗蝕顏料、填料、添加劑、固化劑、有 機溶劑等組成、底面煙窗漆、均為甲乙組份包裝。 (二)、顏色:底漆,灰色。面漆,白色、大紅、黑色、豆綠、銀灰、中灰、深灰、淺灰、灰綠、深綠色。 (三)、性能:耐熱、耐溫差驟變,可長期耐溫 400℃,常溫自干固化、底面配套結(jié)合力好、耐腐蝕、耐 化工大氣、耐水、耐濕、耐候、具有良好裝飾性。 (四)、用途:用于高爐熱風爐內(nèi)外壁、煙窗、煙道、烘道、排氣管、高熱氣管道、加熱爐、熱交換器以 及其它非金屬和金屬表面高溫防腐保護, 用高溫漆料和耐
在使用過程中受其化學作用(物料侵蝕、熔渣侵蝕等)、物理作用(沖刷、熱膨脹、熱沖擊、熔融等)、人為因素(選配不當、使用不當?shù)龋┑确矫娴挠绊懀瑢е卤姸嘣O(shè)備損壞頻繁,在影響正常生產(chǎn)的同時,增加了不安全隱患。
耐火保護性涂層是含有高百分比鋯化合物的耐火涂層,其特有的物理、化學等綜合性能可以很好的抵制熱沖擊和金屬、爐渣沖擊,是一種長久性的耐火襯層。其應(yīng)用于保護熔爐和鍋爐上的耐火磚、耐火澆鑄料, 鋼殼體,還可做耐火陶瓷纖維材料等。美國美嘉華公司的高溫耐火涂層易磨光,涂刷和噴涂。兩種涂層的溫度范圍分布0-1910℃
1. 干粉狀,與水混合大約4-6小時后產(chǎn)生一層平滑的泥漿。在首次開火前,潮氣驅(qū)散,從室溫到高溫涂層變硬,顏色保持白色。
2. 這兩種是在塑料密封鼓桶內(nèi)的干粉,具有一定惰性,因此使用壽命是無限制的。
3. 縮變率低,扭曲變形率較小。
4. 密度=3,320 kg/m3
5. 容積密度=2,120 kg/m3
6. K值@500℃=0.5W/mk
7. 冷碎強度=350kg/m2
8. 熱膨脹在0℃-1910℃內(nèi)大約是1%。
9. 涂層膜縮變低于0.25%
10. 熱沖擊抵制=所有厚度均極好
11. 電力屬性=干涂層有很好的絕緣功能
12. 在1.5 mm標準的耐火磚230 x115 x 75 mm 上覆蓋 大約1.0 kg
13. 耐火度=1910 ℃
14. 抗粉化=極好
1. 減少脫落
2. 減少散裂
3. 減少斷裂
4. 氣密性表面
5. 可粘附于金屬壁上
6. 減少熱沖擊影響
7. 保護耐火材料,耐燃燒的燃料油的沖擊腐蝕
8. 提高了熔爐的使用壽命
1、焚化爐/火葬場熱沖擊和渣的構(gòu)形是常見的問題。涂2-3 mmNon Vit涂層可最小度的減少燃燒的影響,增加耐火襯層的使用壽命。
2、熔鋁爐/保溫爐(1)
耐火襯是一種高度氧化鋁澆鑄材料,常受到高溫和液態(tài)鋁的影響。涂抹3-6mm Non Vit 涂層減少了修復頻率。
3、熔鋁爐/保溫爐(2)
涂抹3mm厚的Non Vit涂層可密封耐熱設(shè)置抵制液態(tài)鋁的氯取反應(yīng)。在連接處涂抹6mm即可。
4、玻璃熔窯
Non Vit涂層用于修補縫隙,裂縫和建筑拱頂?shù)倪B接縫。可用泥鏟,打結(jié)爐底,填充,澆鑄,堵縫等方式操作。
5、水管爐
鍋爐一部分受高溫和爐渣沖擊影響。2-3mm厚的涂層刷在表面可減小散裂,造渣和磨損。
6、反射爐的單片吊磚爐頂,涂抹2-3mm厚度用于耐熱裝置表面,增強其對散裂,造渣,化學物質(zhì)粘附和腐蝕的抵抗能力。
7、搗筑爐襯受液態(tài)鋁化學物質(zhì)侵襲,致使受熱沖擊斷裂,散裂。涂1-3mm涂層將減少影響,延長爐子使用壽命。
8、重熱爐
涂抹1-2mm,減少礦渣對爐壁的粘附。清掃時,此產(chǎn)品的涂抹使得礦渣清除更加容易。
9、連鑄漏斗
由于高溫和熱沖擊造成頻繁的修復和停機。涂抹2-3mm可延長耐火材料襯里的使用壽命。
10、均熱爐
高溫和熱沖擊導致耐火材料襯里散裂。涂抹2-3mm涂層可減少維修成本。
11、電弧爐
頂板的中心位置由水硬性澆灌耐火材料或塑性耐火泥。2-3mm的涂層將減少高溫和熱沖擊的影響,延長了壽命。
12、水管鍋爐擋板
涂抹1-2 mm涂層減少散裂影響,減少爐渣粘附,確保了氣密性。
13、燃油發(fā)電水管鍋爐
火爐口由于高溫,造渣和化學物質(zhì)侵蝕,出現(xiàn)嚴重磨損和裂縫。2-3mm涂層做耐火材料襯里。在爐壁和爐頂上涂抹1-2mm涂層可減少礦渣的粘附,延長壽命。
14、小型可移式火管鍋爐
高溫熱沖擊,爐渣,化學物質(zhì)侵蝕和腐蝕對于暴露的加熱部分損壞極大,尤其是爐口。
爐口涂2-3mm,前后部擋板涂1-2mm將延長耐火襯里的壽命。
15、接收機
在接收機的壁上和邊上涂抹2-3mm涂層,將延長襯里的壽命。
16、小型鋼水罐
涂抹 2-3mm涂層在內(nèi)襯可塑料的端包上,可提高加熱度數(shù),增強使用壽命。
17、坩堝爐
由于高溫和熱沖擊的影響導致頻繁的修復。這些情況引起耐火材料襯里的斷裂及熱損失。涂抹2-3mm將減少問題。
18、隧道窯
熱沖擊和爐渣的構(gòu)形導致高磨損。鹽釉對于傳統(tǒng)的耐火材料是有腐蝕性的。涂抹2-.3mm將減少燃燒、上釉和熱沖擊的損壞性。涂抹后,爐渣易清除,不合格品率降低。
19、鍋爐、壁爐、窯爐、裂解爐
高溫玻璃是工業(yè)鍋爐、家用壁爐、電站窯爐、裂解爐、熱風爐、垃圾焚燒爐等高溫爐至佳耐高溫配套產(chǎn)品。特殊定制的耐高溫玻璃,還具有耐酸、耐堿等性能,
超高溫材料的研究及應(yīng)用
1.難熔金屬
難熔金屬(W、Mo、Ta、Nb、Zr等)及其合金具有熔點高、耐高溫和抗腐蝕強等突出優(yōu)點,應(yīng)用領(lǐng)域涉及固液火箭發(fā)動機、重返大氣層的航天器和航天核動力系統(tǒng)等 。
2.陶瓷基復合材料
超高溫陶瓷材料,尤其是難溶金屬Zr、Hf和Ta的硼化物、碳化物,代表了在2000℃以上可用的候選材料,具有優(yōu)異的物理性能,包括罕見的高熔點、高熱導率、高彈性模量,并能在高溫下保持很高的強度,同時還具有良好的抗熱震性和適中的熱膨脹率,是未來超高溫領(lǐng)域最有前途的材料。
(1)碳化物陶瓷基復合材料
碳化鉿(HfC)、碳化鋯(ZrC)和碳化鉭(TaC)的熔點比它們的氧化物高得多,不需要經(jīng)歷任何固相相變,具有較好的抗熱震性,在高溫下仍具有高強度。這類碳化物陶瓷的斷裂韌性和抗氧化性非常低,為了克服陶瓷的脆性,通常采用纖維來增強增韌。2000年,美國宇航局對由不同公司生產(chǎn)的可能用于Hyper-X計劃的X-43A(7馬赫)鼻錐和前緣的l3種材料體系進行了電弧加熱器燒蝕測試。結(jié)果表明,RCI公司生產(chǎn)的炭纖維增強HfC基復合材料效果最好,它完成所有的10min10次循環(huán),3次循環(huán)質(zhì)量損失1.30% ,5次循環(huán)質(zhì)量損失3.28% ,10次循環(huán)質(zhì)量損失10.33% ;完成了1h的持續(xù)加熱,質(zhì)量損失1.12%。
(2)硼化物陶瓷基復合材料
研究表明,ZrB2和HfB2基陶瓷復合材料的脆性和室溫強度可以通過合理選擇原材料的組分、純度和顆粒度來克服,它們的共價鍵很強的特性決定了它們很難燒結(jié)和致密化。為了改善其燒結(jié)性,提高致密度,可通過提高反應(yīng)物的表面能、降低生成物的晶界能、提高材料的體擴散率、延遲材料的蒸發(fā)、加快物質(zhì)的傳輸速率、促進顆粒的重排及提高傳質(zhì)動力學來解決。
(3) C/C復合材料
C/C復合材料具有重量輕、比強度高、比剛度高、模量高、熱膨脹系數(shù)低、高溫下強度高、良好的燒蝕性能和較大溫度范圍的抗蠕變能力,以及良好的抗熱震性能等優(yōu)點。
耐火材料通常是指能耐1580℃以上溫度的無機物材料。它們是修建窯爐、燃燒室和其他需耐高溫的建筑材料。一般用石英砂、粘土、菱鎂礦、白云石等作原料而制成,耐高溫隔熱保溫涂料制成,是一種組份無機涂料,耐溫幅度在-80—1800℃,導熱系數(shù)為0.03W/m.K,可抑制高溫物體和低溫物體的熱輻射和傳導熱,對于高溫物體可以保持70%的熱量不損失。
在1100℃的物體表面涂上8mm耐高溫隔熱保溫涂料,物體表面溫度就能從1100℃降低到100℃以內(nèi)。另外耐高溫隔熱保溫涂料還有絕緣、重量輕、施工方便、使用壽命長等特點,也可用做無機材料耐高溫耐酸堿膠聯(lián)劑使用,附著物體牢固。如耐火水泥、鎂磚等。從廣義上講,無機耐火、耐熱材料是指這些化合物的硬度高、脆性好、耐化學腐蝕性能好,而且熔點在1500以上,比如高溫玻璃,也屬于耐火材料。
主要分金屬與非金屬化合物和非金屬間化合物兩類。前者如鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦、鋯等難熔金屬以及稀土金屬的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物、磷化物和硫化物等;后者如碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅等。
后者有極重要的用途,可用作高溫耐火材料(如磨料、鑄模、噴嘴、高溫熱電偶套管)、耐熱材料(如火箭的結(jié)構(gòu)元件、核工程材料、電熱元件)、電工材料(如高溫熱電偶、引燃電極),此外還用作耐化學腐蝕材料和硬質(zhì)材料等。耐熱聚合物可用作耐高溫薄膜絕緣材料、耐高溫纖維、耐高溫涂料、耐高溫粘合劑等。按照耐高溫的時間,又分瞬間耐高溫材料和較長時間的耐高溫材料。前者在1000~10000℃能耐幾秒到幾分鐘。其中燒蝕材料也是耐高溫材料。例如在300~600℃,在空氣中能保持它的機械強度、耐化學腐蝕等。