輕質耐火材料的主要指標有：體積密度、氣孔率、熱導率、使用溫度和機械強度。

　　輕質耐火材料的種類很多，按照使用溫度分為低溫型(小于900℃)如硅藻土磚等;中溫型 (900~1200℃)如硅酸鈣、輕質黏土磚、硅酸鋁纖維等;高溫型(1200℃以上)如輕質高鋁磚、氧化鋁空心球等。按照形態(tài)分為纖維狀、多孔子狀和顆粒狀。按照體積密度分為次輕質(1.0~1.3g/cm3)，輕質(0.4~1.0g/cm3)和超輕質(0.4g/cm3以下)。按生產方法分為加入可燃物法、泡沫法和化學法。

　　輕質耐火磚

　　輕質隔熱耐火磚的種類與制造工藝輕質隔熱耐火磚系內部多孔結構具有絕熱性能的塊狀隔熱耐火制品，其中以磚形制品的生產和應用為廣泛，故又稱為輕質隔熱耐火磚。輕質隔熱耐火磚按所用原料可分為黏土質、硅質、鋁質和莫來石質等。輕質耐火磚的耐壓強度低、抗渣性能差、抗熱震性差，不能與玻璃液或火焰直接接觸。表1按制造輕質耐火磚所用原料和成分列出了輕質隔熱耐火磚的種類和特點。

表1 輕質隔熱耐火磚的種類與特征

　　輕質磚之所以能隔熱是由于磚人本內含有大量的氣孔(包括閉氣孔和開口氣孔)。造成氣孔的方法有：加入可燃物法、泡沫法、化學法。

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　　輕質黏土質隔熱磚

　　輕質黏土質隔熱磚是以耐火黏土為主要原料制成的A1203含量為30%?48%的 隔熱耐火制品。其生產工藝采用燒盡加人物法和泡沫法。以耐火黏土、漂珠、耐火黏 土熟料作原料，摻加結合劑和鋸木屑，經配料、混合、成型、干燥、燒成，制得體積 密度為0.3~1.5g/cm3的產品。輕質黏土質隔熱磚的用途廣泛，主要用于各種工業(yè) 窯爐中不接觸熔融物和無侵蝕氣體作用的隔熱層耐火材料，使用溫度為1200? 1400°C。

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　　輕質硅質隔熱磚

　　輕質硅質隔熱磚是以硅石為主要原料制成的Si02含量不小于91%的隔熱耐火制 品。輕質硅質隔熱磚的體積密度為0.9?1.1g/cm3,熱導率只有普通硅磚的一半，抗 熱震性好，其荷重軟化開始溫度可達1600℃，遠高于黏土質隔熱磚。因而硅質隔熱 磚高使用溫度可達1550℃。在高溫下不收縮，甚至還有微弱的膨脹。

　　輕質硅磚一般采用結晶石英巖為原料，配合料中加入易燃物質，如焦炭、無煙煤、 鋸末等，或以氣體發(fā)泡法形成多孔結構。與普通硅磚的生產工業(yè)相似，配料中加入一些 礦化劑(CaO、Fe203)以促進石英的轉化，用紙漿廢液作結合劑使磚坯具有一定的強 度。在用焦炭或無煙煤作可燃物時，由于灰分會帶進Fe203和Al2O3,配料中則不需另 外添加鐵磷。輕質硅磚燒成時，在1200℃以前應維持強氧化焰，使加入物完全燒盡。

　　輕質硅磚的礦物組成為：磷石英78%?86%，方石英78%?86%，石英78%? 86%。一般輕質硅磚的耐壓強度2.0?9.5MPa，熱導率0. 35?0.42W/(m.K)。輕 質硅磚具有良的耐火性能，荷重軟化溫度接近致密硅磚達到1620℃以上，僅有少 量的殘余膨脹，并且其熱穩(wěn)定性能比致密硅磚好。因此，輕質硅磚可在不與熔渣接觸的高溫條件下1500?1550℃長期使用。表2列出了我國工業(yè)窖爐用輕質硅磚的技術條件(YB/T 386—1994)。

表2 工業(yè)窯爐用輕質硅磚的技術指標

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　　輕質氧化鋁隔熱磚

　　輕質氧化鋁隔熱磚是用電熔剛玉、燒結氧化鋁和工業(yè)氧化鋁為主要原料制成的隔熱耐火制品。其生產工藝有泡沫法和燒盡加入物法兩種。氧化鋁隔熱磚的理化指標見表3所列。

表3 氧化鋁隔熱磚的理化指標

　　泡沫法生產氧化鋁隔熱磚，熟料磨碎后與結合劑和發(fā)泡劑混合配制泥漿，澆注成 型于1350?1500℃燒成。制品耐火度高、耐熱震性能好，常用作窯爐的高溫隔熱層。 使用溫度為1350?1500℃，高純制品的使用溫度可達到1650?1800℃。

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　　輕質莫來石質隔熱磚

　　輕質莫來石質隔熱磚是以莫來石為主要原料制成的隔熱耐火制品。莫來石質隔熱 磚耐高溫、強度高、熱導率低、可直接接觸火焰，適用于各種工業(yè)爐窯的內襯。

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　　硅藻土及其制品

　　硅藻土是一種天然的多孔性隔熱材料的原科，它是水生植物硅藻的尸骸沉積在海 宸或湖底形成的沉積礦物，在顯微鏡下觀察時，可以看見硅藻土是由5?400um的微小藻殼構成的，包含有大量的其微細的孔隙，硅藻土具有很好的隔熱性能。

　　硅藻土的主要成分是非晶質含水硅酸，質硅藻土呈白色，SiO2含量可達90%? 98%，一般的硅藻土中常含有黏土、火山灰、有機物以及非溶性物質等，其顏色呈淺灰色、淺黃色或深綠色。Si02含量在70%?90%之間;表5列出了一些的硅藻土的成分。工業(yè)上對硅藻土中的雜質采用不同的方法處理掉，如有機物通過焙燒的方法; 硅砂通過淘析的方法;氧化鐵通過添加食鹽，在700?800℃的溫度下用焙燒法除去。

　　硅藻土的主要成分含水硅酸具有良好的耐熱性能，它可作為中高溫用絕熱材料的 原料。在加熱過程中，溫度在50?250℃之間，殘余水分排除和凝膠老化，發(fā)生 0.1%?0.3%的收縮。在500?800℃的溫度下，水分全部蒸發(fā)，內部形成無數孔隙， 吸收液體的體積可達本身體積的5倍。800℃以上，硅藻殼間開始發(fā)生燒結，出現(xiàn)收 縮，當溫度升高到1000℃以上時，硅藻殼轉化成方石英，并發(fā)生明顯收縮。

　　由于硅藻土具有多孔性，容重小，其主要成分二氧化硅的化學穩(wěn)定性好，耐熱性 能好，使其大量用作保溫材料。此外，硅藻土還有其他多種用途，如用作吸收劑、吸 附劑、脫脂劑，過濾材料等。

　　生的硅藻土作為隔熱保溫材料時，可以直接用于保溫涂層，烘干后用作隔熱保溫 填料。由于硅藻土具有很強的吸濕性，不宜用作低溫用的保溫保冷材料。

　　通常，硅藻土大量用于制造硅藻土輕質隔熱磚和制品。當硅藻土原礦中含有足量的黏土時，粉碎成細粉加水混合后即具有足夠的可塑性，可用擠泥機擠成泥條，用鋼絲切割削成磚坯，或用可塑法成型;當原料比較純時，須加入一定比例的結合黏土， 使磚還具有足夠的強度。為改善硅藻土磚的隔熱性能，有時在配料中也加入石棉、纖 維材料、鋸末等可燃物。磚坯干燥后于900?1000℃燒成。

　　燒成溫度對硅藻土隔熱磚的使用性能有很大的影響。燒成溫度較高的磚，再加熱時在200°C左右產生很 大的體積膨脹。這是因為在1000°C以 上燒成時，許多硅藻殼已轉變成方石英，再加熱時方石英在200℃左右開始發(fā)生晶型轉變所致。而燒成溫度輕低的磚，再加熱時會產生較大的收縮。

　　因此，硅藻土磚的燒成溫度以900?1000℃ 為宜。

　　硅藻土輕質隔熱磚的特點是：它與其他容重相同的隔熱磚相比，熱導 率較小，原因是硅藻土內氣孔非常細 小，對熱有良好的屏蔽作用。.

　　硅藻土隔熱磚的使用溫度隨純度而 變。用一般的硅藻土制造的制品的使用溫度一般在1000℃以下，因為高溫時制 品的收縮變形較大。在用純硅藻土原料時，需在較高的溫度下燒成，二氧化硅殼轉化成 磷石英，也可加人石灰作為結合劑和礦化劑，促進燒成時磷石英的轉化，有利于提高制 品的耐熱性能和降低高溫下的沖燒收縮。