近日，威尼斯官网冶金工程学院高温功能材料研究团队在国际权威期刊《Journal of the American Ceramic Society》和《Construction and Building Materials》发表结构功能一体化高温耐火材料的最新研究成果。《Journal of the American Ceramic Society》是美国陶瓷学会会刊，国际陶瓷、耐火材料、玻璃及混凝土等无机非金属材料领域权威期刊之一。《Construction and Building Materials》是工程技术领域一区Top期刊。研究工作得到了国家自然科学基金支持。
进入二十一世纪后，中频感应炉冶炼已越来越普遍，已成为铸造行业、不锈钢冶炼行业以及特种合金冶炼的主要冶炼设备之一。其中，炉衬耐火材料作为感应炉中重要组成部分，不仅影响炉龄的长短，而且对金属铸件的品质具有显著作用。因此，制备抗渣侵蚀优异且热震性能稳定的感应炉炉衬耐火材料是成为亟待解决的问题。
本研究通过促进原位镁铝尖晶石的生成以及降低熔渣干式捣打料润湿性等途径极大地增强了干式捣打料抗渣性能和热震稳定性。新技术已成功进行工业应用，开发产品孔隙率低至19.7 %；体积密度为3.01 g/cm3；常温耐压强度及抗折强度分别为63 MPa和15.33 MPa；熔渣渗透指数降至9.1 %。相关工作发表在《Journal of the American Ceramic Society》，2022级硕士研究生齐刚为论文第一作者，冶金工程学院李明晖和陈若愚副教授为论文共同通讯作者。
（干式料经高温熔渣侵蚀后的微观形貌）
（干式料抗熔渣侵蚀机理分析）
团队以工业废弃物粉煤灰为原料，通过铝溶胶表面预处理工艺结合晶须原位生成机制，制备出具有多级孔隙结构的保温隔热耐火材料，系统研究了溶胶浓度耐火材料物相组成、微观形貌、隔热性能能及力学强度的作用机制。在此基础上，通过优化铝溶胶浓度，实现了低导、高强保温隔热耐火材料的制备。相关工作发表在《Construction and Building Materials》上，李明晖副教授为论文第一作者，材料科学与工程学院李赛赛博士和美国密苏里科技大学Haiming Wen教授为论文共同通讯作者。
（保温隔热耐火材料微观形貌）
（经不同温度煅烧后保温隔热耐火材料的力学强度和导热系数）
论文链接：https://doi.org/10.1111/jace.19604
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135013
（撰稿：陈若愚 李明晖 审核：龙红明 张苒 黄敏）
