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第一篇 耐火材料原料通论3

第一章 几何结晶学3

第一节 晶体的概念及基本性质3

第二节 空间格子和晶格常数5

一、空间格子5

二、晶格常数7

第三节 晶系与晶族9

第四节 单形和聚形11

一、单形11

二、聚形14

第五节 晶面符号16

一、晶体定向16

二、晶面符号18

三、单形符号21

第二章 晶体化学概论22

第一节 离子晶体结构的特征22

一、离子半径22

二、离子的极化24

三、球的紧密堆积和空隙类型25

四、配位数和配位多面体28

第二节 晶格能32

第三节 硅酸盐结构分类34

一、硅氧四面体（［SiO4］）及其特性35

二、硅氧骨干的各种形式36

第三章 矿物的化学成分41

第一节 类质同象和固溶体41

一、类质同象的概念41

二、类质同象的分类41

三、类质同象混合物形成的条件42

四、固溶体43

第二节 矿物中的水45

一、结构水46

二、结晶水46

三、吸附水46

四、层间水47

五、沸石水47

第三节 矿物化学式及其计算48

第四章 矿物的物理性质50

第一节 矿物的力学性质50

一、解理和断口50

二、硬度51

第二节 矿物的热学性质52

一、熔点52

二、热膨胀性54

三、导热性56

第三节 矿物的比重和其他物理性质57

一、比重57

二、润湿性58

三、磁性58

四、导电性59

五、可塑性59

第五章 耐火材料化学矿物组成60

第一节 耐火材料化学组成60

一、主成分60

二、次成分62

第二节 矿物组成62

第六章 岩石学基础64

第一节 岩石的概念64

第二节 岩石的分类64

一、岩浆岩64

二、沉积岩66

三、变质岩67

第二篇 耐火材料原料各论71

第七章 硅质耐火材料原料71

第一节 硅质原料71

一、硅质原料分类及其特征71

二、耐火材料用硅石行业标准74

第二节 SiO2的加热变化75

一、SiO2的晶型转变75

二、SiO2各变体特点分析76

三、获得鳞石英的途径78

四、SiO2各变体的性质79

第三节 SiO2晶型转变分析80

一、α-石英80

二、α-鳞石英81

三、α-方石英81

第四节 硅砖中矿物组成与真比重的关系84

第五节 使用硅质原料需要注意的问题85

一、原料的处理85

二、原料的煅烧86

三、提高硅砖的抗热震性86

第六节 熔融石英玻璃86

一、熔融石英86

二、防止石英玻璃转化为方石英的措施87

三、应用87

第七节 轻质硅砖88

第八章 半硅质耐火材料原料——叶蜡石89

第一节 叶蜡石化学成分与晶体结构89

一、化学成分89

二、晶体结构89

第二节 叶蜡石的性质90

一、基本性质90

二、叶蜡石加热变化91

三、叶蜡石的检测91

四、叶蜡石与滑石性质比较92

第三节 蜡石的化学成分与矿物组成92

一、化学成分93

二、矿物组成94

第四节 蜡石的分类94

一、蜡石自然类型的划分94

二、根据蜡石中矿物理论含量进行分类95

三、根据蜡石中矿物组合进行分类95

第五节 蜡石加热过程中的变化96

一、蜡石的加热变化96

二、蜡石煅烧过程中体积密度与气孔率的变化96

三、蜡石产差热分析曲线97

第六节 蜡石的应用98

一、高硅低碱蜡石砖98

二、应用实例99

第九章 黏土质耐火材料原料——黏土101

第一节 黏土的分类与资源特点101

一、黏土的分类101

二、黏土的分布与特点103

第二节 黏土的化学成分与耐火度104

第三节 黏土的矿物组成与杂质矿物106

一、黏土的矿物组成106

二、黏土中的杂质108

第四节 黏土的主要矿物109

一、高岭石109

二、多水高岭石113

第五节 耐火黏土的工艺特性114

一、分散性114

二、可塑性114

三、结合性117

四、烧结性117

第六节 黏土的加热变化118

第七节 我国黏土矿床类型与矿床实例120

一、矿床类型120

二、矿床实例121

第八节 耐火黏土的应用及使用中应注意的问题128

一、耐火黏土的应用128

二、使用耐火黏土应注意的问题129

第九节 膨润土130

一、膨润土的主要矿物——蒙脱石130

二、膨润土化学组成132

三、膨润土属性与鉴别133

四、膨润土性质与用途134

第十章 高铝质耐火材料原料——铝矾土137

第一节 我国铝土矿矿床与矿石类型137

一、铝土矿矿床类型137

二、铝土矿矿石类型139

第二节 铝土矿矿石的矿物组成与分类140

一、铝土矿矿石的矿物组成140

二、铝土矿按矿物组成分类142

三、铝矾土生料的分级142

第三节 铝矾土主要矿物的检测与理化性质143

一、铝矾土主要矿物检测143

二、矾土主要矿物理化性质145

第四节 铝矾土的加热变化与影响烧结的因素148

一、铝矾土的加热变化148

二、影响铝矾土烧结的因素149

第五节 铝矾土化学成分及其杂质对耐火材料的影响153

一、铝矾土化学成分153

二、矾土中的杂质及其对耐火材料的影响157

第六节 铝矾土生料及熟料矿物组成的计算160

一、铝矾土生料矿物组成的计算160

二、铝矾土熟料矿物组成的计算161

第七节 铝矾土的均化163

一、铝矾土均化的意义163

二、铝矾土均质料技术标准163

三、国内铝矾土均质料生产企业（部分）164

四、均质料前景166

第十一章 高铝质耐火材料原料——蓝晶石、红柱石及硅线石167

第一节 “三石”矿产资源167

一、“三石”矿物形成时的地质环境167

二、“三石”矿物矿床类型168

三、我国“三石”矿产分布171

四、我国“三石”矿床规模171

五、我国“三石”精矿173

六、国内“三石”市场的商贸与企业179

第二节 “三石”矿物基本性质179

一、同质多象变体179

二、“三石”矿物的基本性质184

第三节 “三石”矿物的工艺特性185

一、化学成分中所含杂质少185

二、莫来石化186

三、热膨胀性192

四、抗热震性195

五、其他195

第四节 “三石”的价值与应用195

一、“三石”的价值195

二、“三石”的应用（部分）197

第十二章 高铝质耐火材料原料——莫来石198

第一节 莫来石化学成分与固溶体198

一、化学成分198

二、固溶体199

第二节 莫来石的晶体结构201

第三节 莫来石的分解反应201

一、碱质作用对莫来石分解的影响201

二、气氛对莫来石分解的影响203

第四节 莫来石的性质204

第五节 莫来石的合成205

一、合成莫来石用原料205

二、合成莫来石生产工艺原则流程206

三、合成莫来石的影响因素207

第六节 我国合成莫来石的行业标准与生产企业212

一、我国合成莫来石的行业标准212

二、我国合成莫来石的生产企业（部分）213

第七节 国外莫来石与莫来石出口理化指标220

一、国外莫来石理化指标220

二、我国莫来石出口理化指标222

第八节 莫来石的应用222

第十三章 高铝质耐火材料原料——刚玉224

第一节 刚玉的化学成分、结构和性质224

一、刚玉的化学成分224

二、刚玉的晶体结构与形态225

三、刚玉的性质227

第二节 Al2O3的变体及其特性227

一、α-Al2O3227

二、β-Al2O3227

三、γ-Al2O3与工业氧化铝229

四、ρ-Al2O3232

五、小结233

第三节 人造刚玉的品种与理化指标234

一、电熔刚玉的品种与理化指标234

二、烧结刚玉的品种与理化指标250

三、小结251

第四节 刚玉的应用252

第十四章 锆质耐火材料原料254

第一节 锆英石254

一、我国锆英石资源概况254

二、锆英石化学组成255

三、锆英石的晶体结构与晶型259

四、锆英石基本性质259

五、锆英石的放射性260

六、锆英石的离解与再结合262

七、杂质对锆英石烧结的影响263

第二节 斜锆石264

一、斜锆石的化学组成264

二、斜锆石的晶体结构与形态264

三、斜锆石的物理性质265

四、ZrO2晶型的转化266

五、ZrO2晶型的稳定267

六、ZrO2的制备269

第三节 ZrO2的特性及锆质耐火材料矿物原料的应用270

一、ZrO2的特性270

二、锆质耐火矿物原料的应用271

第四节 我国锆英石砂供应地（部分）272

第十五章 镁质耐火材料原料274

第一节 菱镁矿274

一、概述274

二、化学组成275

三、晶体结构与物理性质277

四、成因类型与矿石中的矿物组成280

五、菱镁矿石中钙、铁、硅的存在形式281

六、菱镁矿煅烧的物理化学变化283

七、菱镁矿、白云石、方解石的鉴定方法285

八、菱镁矿提纯288

九、菱镁矿石的工业要求290

十、营口各品位菱镁矿石290

第二节 镁砂292

一、轻烧镁砂292

二、烧结镁砂294

三、电熔镁砂299

四、营口各品位镁砂资料300

五、海水镁砂305

六、卤水镁砂307

七、镁砂的选择307

第三节 使用镁质原料需要注意的问题309

第十六章 镁钙质耐火材料原料311

第一节 白云岩的矿物组成和分类311

一、白云岩的矿物组成311

二、白云岩的分类312

第二节 白云岩的化学成分及其技术要求312

一、白云岩的化学成分312

二、白云石分级的技术要求317

第三节 白云石的煅烧及其物理化学变化318

一、白云石加热分解319

二、白云石的烧结319

三、影响白云石烧结的一些因素321

第四节 白云石熟料的抗水化322

一、添加剂322

二、复合表面处理剂323

三、防水防潮管理323

第五节 合成镁质白云石砂323

一、原料323

二、工艺过程要点323

三、合成镁质白云石砂的理化性质325

四、合成镁质白云石砂的显微结构和材料性能的关系327

五、影响镁质白云石砂显微结构的因素331

第六节 国内镁钙砖生产企业与技术标准333

一、镁钙砖技术要求333

二、镁钙砖生产企业与产品理化指标333

第七节 镁钙砖特性与应用334

第八节 方解石与石灰岩335

一、方解石335

二、石灰岩337

三、钙砂338

四、石灰及钙砂的应用340

第十七章 镁铝质及镁铬质耐火材料原料341

第一节 尖晶石族矿物341

第二节 镁铝尖晶石343

一、镁铝尖晶石的组成、结构和性质343

二、尖晶石合成方法简述347

三、尖晶石的化学成分与性能349

第三节 铬铁矿354

一、化学组成354

二、铬铁矿的性质与铬精矿技术要求356

三、镁铬砂的合成357

第四节 磁铁矿358

第五节 镁铝质及镁铬质耐火材料原料的应用359

第十八章 镁硅质耐火材料原料360

第一节 橄榄石族矿物361

一、化学组成361

二、形态与性质363

三、成因与变化364

第二节 镁橄榄石365

一、化学组成365

二、晶体结构365

三、物理性质367

第三节 纯橄榄岩和橄榄岩367

一、概述367

二、橄榄岩368

第四节 蛇纹岩375

一、蛇纹石375

二、蛇纹岩煅烧过程的变化376

第五节 滑石378

一、滑石的化学矿物组成378

二、物理性质与应用379

三、产地379

第十九章 低膨胀矿物原料381

第一节 概述381

第二节 钛酸铝383

一、化学组成383

二、结构与性质383

三、抑制钛酸铝分解与提高其强度384

四、钛酸铝的合成385

五、钛酸铝熟料性能386

第三节 堇青石386

一、堇青石化学组成386

二、晶体结构与性质387

三、堇青石的合成389

四、堇青石的理化指标（部分）391

第四节 堇青石-莫来石复合原料392

第五节 钛酸铝和堇青石的应用393

第二十章 碳质耐火材料原料395

第一节 碳的种类395

第二节 我国石墨矿床与矿石类型396

一、我国石墨矿床396

二、石墨矿石类型398

第三节 石墨化学成分与晶体结构398

一、石墨的化学成分398

二、石墨的晶体结构399

第四节 石墨的形态与性质400

一、石墨的形态400

二、石墨的性质400

第五节 我国鳞片状石墨的研究402

一、鳞片石墨工业分析及灰分状况402

二、鳞片石墨灰分的矿物组成403

三、石墨及其杂质对镁碳制品性能的影响404

四、石墨的氧化405

五、影响石墨氧化的因素405

第六节 防止石墨氧化的措施408

一、合理选择石墨的粒度、纯度和加入量409

二、加入抗氧化添加物409

三、提高砖的致密度，降低气孔率412

四、添加金属Mg抑制C的氧化413

五、含碳制品抗氧化表面涂层414

第七节 石墨的应用414

第八节 人造石墨415

第九节 石墨的技术指标415

一、鳞片石墨的技术指标415

二、高碳石墨与中碳石墨的技术指标416

三、无定形石墨的技术指标422

第二十一章 碳化硅等非氧化物原料424

第一节 碳化硅424

一、碳化硅的成分和同质多象424

二、碳化硅的合成426

三、碳化硅的化学成分与理化性质428

四、碳化硅质耐火材料432

第二节 氮化硅433

一、化学成分与物理性质433

二、氮化硅的特性434

三、氮化硅的合成435

四、氮化硅的应用（部分）436

第三节 赛隆437

一、化学组成437

二、β-Sialon材料的性能438

三、β-Sialon的合成438

四、赛隆的应用439

第四节 碳化物441

第二十二章 轻质（隔热）耐火原料442

第一节 概论442

第二节 硅藻土443

一、化学成分444

二、物理性质444

三、主要用途445

第三节 珍珠岩445

一、珍珠岩的化学矿物组成445

二、珍珠岩和膨胀珍珠岩的物理性质446

三、珍珠岩的膨胀性及其影响因素448

四、主要用途448

第四节 蛭石449

一、化学成分449

二、物理性质449

三、应用450

第五节 石棉与耐火纤维451

一、石棉451

二、耐火纤维452

第六节 空心球保温材料454

一、纯氧化物空心球455

二、国内空心球生产企业举例456

第七节 各类轻质砖457

第二十三章 不定形耐火材料结合剂459

第一节 铝酸钙水泥459

一、铝酸钙水泥化学矿物组成及特性459

二、应用461

第二节 水玻璃461

一、水玻璃性能461

二、水玻璃黏度与温度的关系462

三、添加剂463

第三节 磷酸盐结合剂463

一、磷酸的配制463

二、磷酸铝结合剂464

第四节 硫酸铝465

第五节 软质黏土结合剂466

第六节 酚醛树脂467

一、酚醛树脂性能对比467

二、应用与产品举例468

第七节 ρ-Al2O3结合剂469

一、ρ-Al2O3结合剂特点469

二、ρ-Al2O3结合浇注料的性能470

三、ρ-Al2O3供应地471

第二十四章 使用后耐火材料的再生利用472

参考文献476

附 录479

附录1 编著者部分论文479

附录1.1 中国鳞片石墨的研究479

附录1.2 蓝晶石、红柱石、硅线石的开发应用492

附录2 耐火材料原料基本性质（部分）498

附录3 氧化物之间互相形成液相的温度508

附录4 筛孔尺寸规格508

附录5 非氧化物熔点、膨胀系数等性质（部分）510

附录6 耐火材料原料及生产企业简介（部分）512

附录6.1 广西扶绥县盛唐矿物材料有限责任公司512

附录6.2 山西道尔投资有限公司514

附录6.3 江苏晶鑫新材料股份有限公司516

附录6.4 湖南靖州华鑫莫来石有限公司520

附录6.5 郑州威尔特材有限公司登封市少林刚玉有限公司522

附录6.6 南阳市开元蓝晶石矿526

附录6.7 邢台兴国蓝晶石制造有限公司529

附录6.8 浙江金瓯实业有限公司531

附录6.9 北京创导工业陶瓷有限公司533

附录6.10 佛山市三水山摩无机材料有限公司 漳州市红兴新型材料有限公司537

附录6.11 河南五耐集团实业有限公司539

附录6.12 武汉威林科技股份有限公司543

附录6.13 北京市昌河耐火材料有限公司545