Sådan er ingeniører kommet frem til bedre ildfaste materialer.

Råmaterialer til ildfaste materialer anvendt i ovnen eller ovnen varierer. Forskere og ingeniører udforsker måder at forbedre dens effektivitet, reducere omkostningerne og forlænge deres levetid.

Undersøgelser har vist, at tilstedeværelsen af ​​en lille procentdel flydende fase effektivt kan reducere spændingskoncentrationen og undgå den lokale overdreven erosion forårsaget af den mekaniske spændingskoncentration og revnedannelsen og spaltningen forårsaget af den termiske spændingskoncentration. Tager man korund-spinel-system som et eksempel, sammenlignet med korund-præsyntetiseret spinel-system, har korund-in-situ spinel-system bedre serviceydelse. På den ene side har in-situ spinellen en højere grad af dispersion i matrixen, hvilket fører til bedre slaggepermeabilitetsmodstand, men endnu vigtigere er, at en vis procentdel af væskefasen genereres ved høj temperatur på grund af tilsætning af en lille mængden af ​​silicaaske. Væskeindholdet i korund-in-situ spinelsystem ved høj temperatur er tæt forbundet med mængden af ​​silicaaske. Eksperimentelle undersøgelser har vist, at den optimale mængde silicaaske bør være 0.7-0,8 vægt% af det samlede formelmateriale. Dannelsen af ​​flydende fase i ildfaste materialer er imidlertid påvirket af mange faktorer såsom urenhedssammensætning, indhold og fordeling samt temperaturændringer, så det er vanskeligt at realisere den kontrollerbare dannelse af flydende fase ved anvendelse.

En kontrolleret procentdel af flydende fase produceres ved in-situ reaktion ved at indføre et specifikt råmateriale i det ildfaste materiale. Vellykkede eksempler inkluderer introduktionen af ​​magnesiumskjold i magnesia-carbon mursten og andalusit i jernrillemateriale.

Magnesiumskjold er en slags syntetisk porøst flerfaset materiale. Den vigtigste mikrostruktur, der er karakteristisk for magnesiumskjold er, at calciumaluminatfasen er spredt blandt spinelkornene.

Under service reagerer calciumaluminatfasen i magnesiumskjoldet med urenheder såsom SiO2 i magnesia-carbon mursten for at danne flydende fase, hvilket forårsager plastisk deformation af magnesiumskjoldspartikler og reducerer stresskoncentrationen.

Ydermere trænger den flydende fase ind i matrixen under påvirkning af kapillærkraft for at lukke porerne og forsinket oxidationsreaktionen, hvilket forbedrer serviceydelsen af ​​magnesia-carbon mursten.

For magnesium-carbon mursten, der bruges til at bygge væggene, kan tilføjelsen af ​​magnesiumskjold reducere erosionshastigheden og forlænge levetiden. For slagge-line magnesia-carbon mursten kan tilføjelsen af ​​magnesiumskjold erstatte metalantioxidanten uden at påvirke serviceydelsen, selvom erosionshastigheden ikke kan reduceres væsentligt.

Indførelsen af ​​andalusit i jerngrøftemateriale kan også forbedre oxidationsmodstanden.

Mekanismen er: mullitiseringsreaktionen af ​​andalusit forekommer under brug, og den dannede væskefase trænger ind i matrixen af ​​jernrille under påvirkning af kapillærkraft og forsegler således stomata.

Men fordi servicecyklussen for jerngrøftmateriale er lang, vil den kontinuerlige akkumulering af væskefase påvirke anti-erosion ydeevnen af ​​jerngrøftmateriale i den senere periode, så det anbefales generelt ikke at bruge andalusit i hovedgrøften, især jerngrøftmateriale nær jernfaldspunktet.

For fabrikker er det altafgørende at teste nye materialer og en ny fremstillingsmetode, især under de nuværende omstændigheder, hvor råmaterialerne er skyhøje, og mennesker verden over går ind for kulstofnul-mål og forkæmper miljøbeskyttelse.