TW201628994A - 製造耐火產品的批料、製造耐火產品的方法、耐火產品以及其使用 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種用於製造耐火產品的批料、一種製造耐火產品的方法、一種耐火產品以及耐火產品的應用。
Description
本發明係有關於一種用於製造耐火產品的批料、一種製造耐火產品的方法、一種耐火產品以及一種耐火產品的應用。
本發明中之“耐火產品”此一概念尤指使用溫度高於600℃的耐火陶瓷產品，較佳係指符合DIN 51060的耐火材料，即高溫錐當量>SK 17的材料。尤其可用DIN EN 993-12測定高溫錐當量。
批料通常指由一或多個組分構成之組合物，該一或多個組分用來藉由熱處理，即特別是藉由陶瓷燒製或藉由熔化來製造耐火產品。
用於製造耐火產品的傳統耐火材料特別是建立在金屬氧化物Al2O3、MgO、SiO2、CaO、Cr2O3及ZrO2的基礎上。製造傳統耐火陶瓷材料時，用特別是包括由此等氧
化物構成之物質的組分或原料來製備批料。原則上能夠在此等氧化物的基礎上製成耐火特性優異的耐火陶瓷材料。
最新研發工作趨向於將耐火產品之應用擴展至傳統耐火產品因其耐火特性而無法勝任的領域。其中，以金屬氧化物為主的傳統耐火產品特別是在損傷容限及抗腐蝕性方面達到極限。可採用以下方式擴展此等應用極限：耐火材料除具以前述之金屬氧化物為主的原料外，亦具以非氧化物為主的原料。此類非氧化物的原料尤指形式為金屬碳化物、金屬氮化物、金屬硼化物、金屬碳氧化物、金屬氮氧化物及金屬碳氮氧化物之非氧化物的原料。將以氧化物為主的原料與以非氧化物為主的原料相結合後，便能製備具有以下特性的耐火材料：該等特性使得耐火材料能夠應用於以金屬氧化物為主的傳統耐火陶瓷材料之應用領域以外的領域。
特定言之，以氧化物與非氧化物為主的原料之組合的耐火陶瓷材料之使用溫度、損傷容錯及抗腐蝕性可顯著改善。
以非氧化物為主的原料通常指合成原料。特別廣泛使用的是以氧化鋁與碳為主的非氧化物原料。製造此類以氧化鋁與碳為主的非氧化物原料時，一般在一電弧爐中將以氧化鋁與碳為主的原料熔化。隨後對經冷卻之熔體進行成塊處理並用作製造耐火產品用批料的原料。
藉由電熔法製造非氧化物原料原則上可行。但在批料中之碳含量過高的情況下，在製造過程中可能出現兩
個問題。一是在原料製造過程中可能產生較高比例之有害碳化鋁相Al4C3。該相極易水化，故該相比例較高的耐火產品同樣易於水化。二是在熔化過程中可能形成一氧化碳(CO)，由於此種氣體有毒，故此點特別是可能對電弧爐附近的操作人員造成危害。
本發明之目的在於提供一種批料，該批料用於製造耐火產品，特別是所謂之非氧化物的耐火產品，該耐火產品之特徵在於極小比例之水化敏感相，特別是極小比例之以氧化鋁-碳為主的水化敏感相，如Al4C3。
本發明之另一目的在於提供一種用於製造耐火產品，特別是非氧化物的耐火產品之批料，在其熔化過程中僅產生極小比例之一氧化碳。
本發明之另一目的在於提供一種方法，用來製造具有極小比例之水化敏感相，特別是以氧化鋁-碳為主之水化敏感相，的耐火產品，特別是非氧化物的耐火產品。
本發明之另一目的在於提供一種製造耐火產品，特別是非氧化物的耐火產品的方法，在其製造過程中僅產生極小比例之一氧化碳。
本發明之另一目的在於提供一種耐火產品，特別是非氧化物的耐火產品，其具有極小比例之水化敏感相，特別是以氧化鋁-碳為主之水化敏感相。
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種用
於製造耐火產品的批料，包括以下組分：一以氧化鋁為主之基本組分；以下矽質組分中的至少一個：至少一以矽酸鋁為主的矽質組分或至少一以矽酸鋯為主的矽質組分；一碳組分。
本發明意外發現，用此種批料能夠製成以非氧化物為主的耐火產品，該耐火產品僅具極小比例之水化敏感相，特別是形式為Al4C3之水化敏感相。
本發明還意外發現，此種批料熔化時，特別是在一電弧爐中熔化時，僅產生極小比例之一氧化碳。
特定言之，形式為至少一矽酸鋁或至少一矽酸鋯的該至少一矽質組分對本發明之批料的有利特性作出主要貢獻。尚無法以科學的方式詳細闡明在本發明之解決方案中，該等矽酸鹽的此種有利效果基於何種原理，但有跡象表明，矽的存在抑制了Al4C3的形成。
用本發明之批料能夠製成以氧化鋁-碳為主的耐火非氧化物產品。故該批料具有一以氧化鋁(Al2O3)為主之基本組分。該基本組分可由一或多個以氧化鋁為主的組分或原料構成。該“以氧化鋁為主”的基本組分就其結構而言，包括一或多個組分或原料，其相對相應組分而言的至少50質量%由Al2O3構成。因此，該基本組分特別是可由以下組分中的一或多個構成：熔融剛玉、燒結剛玉或煅燒氧化鋁。該基本組分尤佳實施為煅燒氧化鋁。該基本組分在該批料中之比例較佳可為至少50質量%，即例如為最小55、60、
65、70、75、80、82、84、86、88、90、91、92、93、94或95質量%。此外，該基本組分在該批料中之比例例如可為最大99、98、97、96、95、94、93、92、91或90質量%。
若無特別說明，上述以質量%為單位的數據皆相對本發明之批料或本發明之產品的總質量而言。
該至少一矽質組分可包括以下組分或原料中的一或多個：至少一以矽酸鋁為主的矽質組分或至少一以矽酸鋯為主的矽質組分。根據一種較佳實施方式，該至少一矽質組分包括至少一以矽酸鋁為主的矽質組分及至少一以矽酸鋯為主的矽質組分(礦物鋯石，ZrSiO4)。
本文中之“矽酸鋁”此一概念泛指以基本氧化物Al2O3及SiO2為主的硝酸鹽。因此，矽酸鋁此一概念既包括鋁矽酸鹽又包括矽酸鋁。該以矽酸鋁為主的矽質組分尤其可實施為以下以矽酸鋁為主之組分或原料中的一或多個：高嶺土、偏高嶺土、耐火黏土、葉蠟石、煅燒鋁礬土或富鋁紅柱石。高嶺土係指主要成分為高嶺石的天然原料(Al4[(OH)8|Si4O10])。葉蠟石(Al2[(OH)2|Si4O10])係指一種常見之矽酸鹽，其一般可簡單地作為天然原料而獲得。鋁礬土係指特別是包括不同鋁礦物(特別是三水鋁石(γ-Al(OH)3)、水鋁礦(γ-AlO(OH))、水鋁石(α-AlO(OH))、鐵化合物(赤鐵礦(Fe2O3)及針鐵礦(FeO(OH))、高嶺石及氧化鈦(銳鈦礦(TiO2))的鋁土礦。富鋁紅柱石(3 Al2O3‧2 SiO2；2 Al2O3‧SiO2)特別是可作為合成富鋁紅柱石，特別是作為矽酸鹽實施為本發明之批料中的以下組分中的至少一個：熔融富鋁
紅柱石或燒結富鋁紅柱石。
以矽酸鋁為主的矽質組分在該批料中之比例例如可為最小0.5質量%且例如為最大25質量%，即該比例例如為最小1、2、3或4質量%且例如為最大20、15、12、10、9、8、7或6質量%。
該以矽酸鋁為主的矽質組分較佳實施為原料耐火黏土或高嶺土中的至少一個，或者實施為原料耐火黏土及高嶺土。
矽酸鋯(即ZrSiO4；礦物名稱“Zirkon”(鋯石))特別是可實施為天然原料。
矽酸鋯在該批料中之比例例如可為最小1質量%且例如為最大35質量%，即該比例例如為最小2、3、4、5、6或7質量%且例如為最大30、25、20、15、12、11、10或9質量%。
整體而言，該等矽質組分在該批料中之比例例如可為最小0.5質量%且例如為最大35質量%，即該比例例如為最小1、2、3或4質量%且例如為最大30、25、20、15、12、11、10或9質量%。
該碳組分包括一或多個碳載體，例如以下碳載體中的至少一個：石墨、碳黑或石油焦。該碳組分較佳實施為石墨。
該碳組分在該批料中之比例較佳可為最小0.5質量%且較佳為最大8.5質量%，即該比例例如為最小1、2、3或4質量%且例如為最大8、7、6或5質量%。
本發明意外發現，可透過以下方式來大幅降低Al4C3在用本發明之批料透過熔化過程所製成之耐火產品中的比例：如此地設置該批料中之碳比例，使得碳在用該批料所製成之產品中的比例低於2.4質量%。本發明發現，特別是可在以下情況下達到上述目標：該批料中之碳比例特別是低於8.5質量%。因此，該批料中之碳比例特別是低於8.5質量%，即例如低於8、7、6或5質量%。此外，該批料中之碳比例例如可高於0.45質量%。
根據本發明，該批料除該基本組分(特別是形式為煅燒氧化鋁)、該矽質組分(特別是形式為高嶺土、偏高嶺土、耐火黏土、葉蠟石、燒製鋁礬土及/或富鋁紅柱石以及形式為鋯石)及該碳組分(特別是形式為石墨)外，亦具比例僅為2質量%以下，即比例例如為1質量%以下的其他組分。
本發明之批料的所有組分較佳呈細粒狀。該批料之所有組分的平均粒度較佳為小於1mm。舉例而言，該批料之組分的至少90質量%，即例如該批料之組分的100質量%，具有小於1mm，小於0.8mm，小於0.6mm或小於0.5mm的粒度。
如常見之用於製造非氧化物陶瓷材料的批料般，本發明之批料同樣極易對某些組分作出反應。根據本發明，該批料之該等組分精確地彼此協調，使得該批料具有不超過某個程度的某些物質或氧化物。特定言之，該批料具有以下比例之以下氧化物，其中該等比例可單獨或任意組合
地存在於該批料中：Al2O3：最小60、65、70、73、76、78、80、82、84、85、86、87、88或89質量%，最大98、97、96、95、94、93或92質量%；SiO2：最小0.5或1或1.5或2或2.5質量%，最大12、11、10、9、8、7、6、5、4或3質量%；ZrO2：最小0.05或0.1或0.5或1、2、3或4質量%，最大25、22、20、18、16、14、12、10、9、8、7、6或5質量%；TiO2：低於2或1或0.5質量%；Fe2O3：低於2或1或0.5質量%；Na2O+Li2O+K2O：低於2或1或0.5質量%。
用本發明之批料製造耐火產品時，可對該批料進行熱處理，特別是將其熔化。將此種用本發明之批料製成之熔體冷卻完畢後，獲得一耐火產品。
本發明亦有關於一種製造耐火產品的方法，包括以下步驟：提供本發明之批料；將該批料熔化；將該批料冷卻。
特別是如此地藉由熱處理來將該批料冷卻：使得該批料形成一熔體。特別是可在一電弧爐中將該批料熔化。特別是可在2000℃以上之溫度條件下將該批料熔化。
較佳可在還原氛圍中將該批料熔化。可根據針對該熔化過程所選之處理參數及/或批料組分，來在將本發明
之批料熔化時，自行調整此種還原氛圍。
該熔體之隨後的冷卻及凝固完畢後，獲得一耐火產品，特別是形式為非氧化物的耐火產品，如形式為凝固熔體的耐火產品。
本發明亦有關於一種特別是藉由本發明之方法所製成之產品，特別是形式為凝固熔體的耐火產品。
例如可在一熔化坩堝中藉由一電弧爐將本發明之批料熔化，再在該熔化坩堝中將該批料冷卻及凝固，從而獲得一形式為凝固熔體的耐火產品。
本發明之產品的特徵在於特有的相及特性。
有鑒於此，本發明之產品特別是可具有極高的密度，特別是3.3g/cm3以上的密度，即例如為3.3至3.9g/cm3的密度，即例如為最小3.4或3.5或3.55或3.6g/cm3的密度且例如為最大3.85或3.8或3.75或3.70g/cm3的密度。該密度尤佳約為3.62g/cm3。
本發明之產品較佳可具有相對較小的開口孔隙率，例如為8vol%以下的開口孔隙率，即例如為2至8vol%的開口孔隙率，即例如為最大7、6或5vol%的開口孔隙率且例如為最小3或3.5或4或4.5vol%的開口孔隙率。該開口孔隙率尤佳約為4.85vol%。
上述關於密度的數據依照英國標準BS 1902-3.16：1990在水銀柱壓力下測定，係量測0.52psia(磅每平方英吋)。
上述關於開口孔隙率的數據依照英國標準BS
1902-3.16：1990在水銀柱壓力下測定，係量測0.52psia以及33000psia(註釋：依照英國標準BS 1902-3.16：1990測定開口孔隙率時，需要在兩個不同的壓力條件下進行量測)。
此外，本發明之產品可具有較小比例的碳，特別是2.4質量%以下的碳比例，即特別是2.2或2.0或1.8或1.6或1.4或1.2或1.0質量%以下或者0.9質量%以下的碳比例。此外，本發明之產品中的碳比例可為最小0.1或0.2或0.3或0.4或0.5或0.6或0.7或0.8質量%。
上述關於該產品中之碳比例的數據係依照DIN EN ISO 21068-2：2008-12測定。
本發明之產品的另一主要特點在於：該產品可具有金屬或金屬合金之夾雜物。該等金屬尤指形式為金屬性鋁及矽的金屬，因為元素鋁存在於該基本組分中，元素矽存在於該矽質組分中。該等金屬合金尤指包括金屬鋁及矽中的至少一個且視情況包括一或多個其他金屬的金屬合金，該等其他金屬作為元素存在於該批料的該等組分中，例如以天然雜質形式處於鋁礬土中之鈦(Ti)或鐵(Fe)。因此，本發明之產品中的特有夾雜物可為金屬性鋁及金屬性矽以及視情況一或多個以金屬鋁及矽為主的合金以及金屬鈦及鐵中的至少一個，例如為以下合金中的至少一個：AlSi、AlSiFe、AlSiTi或AlSiTiFe。
由金屬性鋁或矽或者前述之合金構成之夾雜物，在本發明之產品中的比例例如可為最大2質量%。
金屬性鋁及矽以及該等金屬合金之此等夾雜物
的另一主要特點在於，該等夾雜物係嵌入本發明之產品，特別是在本發明之產品實施為凝固熔體的情況下。特別是在本發明之產品實施為凝固熔體的情況下，本發明之產品具有較高的密度及極低的孔隙率，因而該等金屬及金屬合金的夾雜物與周圍的氛圍隔絕。有鑒於此，本發明之產品特別適合用作某種批料之原料，該批料用於製造碳結合之耐火產品，特別是用於製造形式為氧化鋁-碳產品(特別是Al2O3-C石)或氧化鎂-碳產品(特別是MgO-C石)的碳結合產品。該等金屬夾雜物及金屬合金幾乎不與周圍氛圍發生接觸，故其即使在使用溫度較高的情況下亦保持穩定。唯有在該耐火產品磨損或者產生裂紋的情況下，該等金屬夾雜物及金屬合金會溢至表面並用作抗氧化劑。此外，該等金屬夾雜物及金屬合金會在與氛圍發生接觸時以體積增大的方式發生氧化，由此將所出現之裂紋閉合，因而該等金屬夾雜物及金屬合金會能將此等所出現之裂紋閉合。因此，該耐火產品能自愈式地對磨損及損傷作出反應。因此，除由本發明之產品構成的原料外，毋需往用於製造此種碳結合之耐火產品的批料添加其他抗氧化劑。
除前述之相外，在本發明之產品中特別是亦可存在以下相中的一或多個：金屬碳化物、金屬碳氧化物、金屬碳氮氧化物、金屬氮氧化物或金屬氮化物。該等相例如可指以下相中的一或多個：SiC、Al4O4C、SiAlON、SiCAlON或氮氧化鋁。
因此，本發明之產品具有以下質量比例(單獨或
組合地存在)之以下相：剛玉(Al2O3)：最小64、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、91或92質量%，最大99.5或99、98、97、96或95質量%；該等相Al4O4C、SiC、SiAlON、SiCAlON、氮氧化鋁的總質量：最小0.5或1或1.5或2或2.5或3或3.5質量%，最大36、33、35、30、25、20、18、16、14、12、10、9、8、7、6、5或4質量%；金屬性Al及Si以及金屬合金AlSi、AlSiFe、AlSiTi、AlSiTiFe的總質量：最大2或1.5或1質量%；例如為最小0.1或0.5質量%；Al4C3：最大2或1.5或1或0.5質量%。
該等相Al4O4C、SiC、SiAlON、SiCAlON、氮氧化鋁的總質量可主要或者在很大程度上取決於Al4O4C之質量比例，其中相對該等相Al4O4C、SiC、SiAlON、SiCAlON、氮氧化鋁的總質量而言，Al4O4C在該等相Al4O4C、SiC、SiAlON、SiCAlON、氮氧化鋁的總質量中之質量比例例如可為0至100質量%。在該產品中，其餘非氧化物的相，特別是該等相SiC、SiAlON及SiCAlON，較佳可具一定比例，使得相對該等相Al4O4C、SiC、SiAlON、SiCAlON及氮氧化鋁的總質量而言，Al4O4C在該等相Al4O4C、SiC、SiAlON、SiCAlON、氮氧化鋁的總質量中之質量比例例如可為最大90、80、70或60質量%且例如為最小10、20、30或40質
量%，下文將對此進行詳細說明。故在本發明之產品中，Al4O4C的總質量例如可為：最小0.25或0.5或1或1.5或2或2.5或3或3.5mas%，最大36、33、30、27、25、20、18、16、14、12、10、9、8、7、6、5或4質量%。
此外在本發明之產品中，SiC、SiAlON及SiCAlON的總質量可為：最小0.25或0.5或1或1.5或2或2.5或3或3.5mas%，最大30、25、20、18、16、14、12、10、9、8、7、6、5或4質量%。
除前述之相外，本發明之產品可具比例為最大2或1.5或1質量%的其他相。
本發明發現，將Al4O4C在本發明之產品中的比例限制在上述水平上，可使該產品具備顯著優勢。Al4O4C在溫度足夠高且氧比例足夠高的情況下可能反應成為Al2O3，其體積較Al4O4C縮小約25.9%，從而提高產品孔隙率。但孔隙率之提高可能造成產品之熔渣滲透加大，抗腐蝕性變差。有鑒於此，本發明發現，將Al4O4C在該產品中的比例限制在上述水平上，不會使得該產品之抗腐蝕性明顯變差，本發明能夠同時達成本發明之前述目的。
本發明還發現，對Al4O4C在本發明之產品中的比例進行限制，便能使得該產品中之Al4O4C晶體大體均勻地，特別是以島的形式分佈在該產品的體積上。換言之：本發明之產品的特徵尤其在於各向同性地、特別是以島的形式分佈在該產品的體積上的Al4O4C晶體。特定言之，本發明之產品中的該等Al4O4C晶體主要位於由Al2O3構成之晶粒
之晶粒界面的區域內。試驗發現，就該產品中之高於本發明之比例的Al4O4C比例而言，該等Al4O4C晶體主要層狀地設置，即特別是各向異性地分佈在該產品上。但此點之缺點在於，由Al4O4C晶體構成之此種層可能處於產品外表面上並可能與氧發生接觸，因而不利於抗氧化。此外，該等層狀佈置之Al4O4C晶體間及其與Al2O3間可能因此等材料的不同熱膨脹係數而產生顯著的熱應力，而在Al4O4C晶體各向同性分佈的情況下，便能顯著減小此種熱應力。
本發明還發現，該等以前述比例處於本發明之產品中的非氧化物的含矽相SiC、SiAlON及SiCAlON，為該產品帶來顯著優點。舉例而言，該等相在溫度足夠高且氧比例足夠高的情況下主要反應成為SiO2。在該產品中存在一定比例的SiO2，此點又有利於形成對孔隙率提高進行抑制的低熔點相。但同時會使得該產品之高溫強度特性變差。有鑒於此，本發明發現，將SiC、SiAlON及SiCAlON在該產品中的比例限制在上述水平上，不會使得該產品之高溫強度特性明顯變差，且能進一步提高該產品的抗腐蝕性。
本發明之產品中之該等相Al2O3、Al4O4C、SiC及SiCAlON的晶體特別是可具有以下平均大小，其中就前述相中的一個之相應晶體的相對該等相在該產品中之總質量的比例而言，相應晶體的(特別是)至少90質量%，即例如至少95或100質量%，可具有該大小：
Al2O3：低於500μm，即例如低於400、300或低於200μm；
Al4O4C：低於100μm，即例如低於80、60、40或低於20μm；SiC：低於20μm，即例如低於15、10或低於5μm；SiCAlON：低於20μm，即例如低於15、10或低於5μm。
若以相應氧化物的形式進行計算，則該產品可包括以下質量比例之以下氧化物，其中該等氧化物相應單獨或組合地以相應質量比例存在於該產品中：Al2O3：最小64、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、91或92質量%，最大99.5或99、98、97、96或95質量%；SiO2：最小0.5或1或1.5或2或2.5質量%，最大15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4或3質量%；ZrO2：最大30、25、22、20、18、16、14、12、10、9、8、7、6或5質量%；例如為最小0.05或0.1或0.5或1、2、3或4質量%；TiO2：低於2或1或0.5質量%；Fe2O3：低於2或1或0.5質量%。
如前所述，本發明之產品特別適合用作用於製造耐火產品，特別是碳結合產品的原料。因此，本發明亦有關於本發明之耐火產品的應用，用作用於製造耐火產品，特別是碳結合產品，特別是耐火的氧化鋁-碳產品或氧化鎂-碳產品，的原料。
其中，可以某種方式應用本發明之耐火產品，使得將本發明之特別是形式為凝固熔體的產品粉碎，特別是
粉碎為粒狀物體，再將其用作用於製造此種碳結合之耐火產品的原料。
本發明的其他特徵參閱附屬項及本發明的下文將述之實施例。
本發明的全部特徵可單獨或組合地任意組合在一起。
在該實施例中，對一本發明之批料的一示例性實施方案進行詳細說明。
首先提供一批料，其具有以下質量比例之以下組分：煅燒氧化鋁：90質量%；石墨：5質量%；高嶺土：5質量%。
該在本實施例中係以氧化鋁為主之基本組分的煅燒氧化鋁，具有較高的純度，相對該煅燒氧化鋁的質量而言，Al2O3之比例為99.4質量%。該粒度之d90值為95μm。
石墨在本實施例中係該碳組分。相對該石墨的質量而言，碳比例為94.61質量%。該粒度之d90值為500μm。
最後，高嶺土在本實施例中係該以矽酸鋁為主的矽質組分，其中相對該高嶺土的質量而言，Al2O3及SiO2之總比例為97.6質量%。該粒度之d90值為17.6μm。
該批料之化學組成如下：Al2O3：91.66質量%；C：4.73質量%；
SiO2：2.96質量%；鹼金屬氧化物：0.24質量%；TiO2：0.03質量%；Fe2O3：0.13質量%；其他：0.25質量%。
將該等批料組分混合並在一坩堝中藉由一電弧爐在2000℃以上之溫度條件下將其熔化約5小時。
隨後在該坩堝中將該熔體冷卻及凝固，從而獲得一形式為凝固熔體的耐火產品。
該產品具有以下比例之以下相：剛玉(Al2O3)：95質量%；Al4O4C：2質量%；SIC+SiCAlON：1.8質量%；其他相：1.2質量%。
該產品中之碳比例為0.78質量%。
該產品之密度為3.62g/cm3。
該產品之開口孔隙率為4.85vol%。
該密度係依照英國標準BS 1902-3.16：1990在水銀柱壓力下測定，係量測0.52psia。該開口孔隙率係依照英國標準BS 1902-3.16：1990在水銀柱壓力下測定，係量測0.52psia以及33000psia。該產品中之碳比例係依照DIN EN ISO 21068-2：2008-12測定。
1‧‧‧Al2O3，主相
2‧‧‧非氧化物的相
3‧‧‧孔隙
4‧‧‧SiCAlON
5‧‧‧SIC
6‧‧‧非氧化物的混合相
7‧‧‧金屬性矽
用該產品製備成若干拋光磨片，圖1至3為該等樣
本之電子顯微放大圖。
圖1之影像右下方之白色條表示200μm的長度。元件符號1所表示的相為Al2O3。元件符號2表示非氧化物的相，特別是SIC、Al4O4C、SiAlON、SiCAlON及氮氧化鋁。圖中明顯看出該等非氧化物的相之各向同性分佈。最後，元件符號3表示該產品之結構中的孔隙。
圖2之影像中，影像正下方之白色條表示5μm的長度。元件符號1表示形式為剛玉之主相。元件符號4、5及6所表示的相皆為非氧化物的相。其中，元件符號4表示形式為SiCAlON的相，元件符號5表示形式為SIC的相，元件符號6表示非氧化物的混合相。
圖3之影像右下方之白色條表示50μm的長度。元件符號1表示形式為剛玉之主相，而元件符號4同樣表示形式為SiCAlON之非氧化物相，元件符號7所示形式為金屬性矽的相。
Claims (10)
- 一種用於製造耐火產品的批料，包括以下組分：1.1 一以氧化鋁為主之基本組分；1.2 以下矽質組分中的至少一個：至少一以矽酸鋁為主的矽質組分或至少一以矽酸鋯為主的矽質組分；1.3 一碳組分。
- 如請求項1之批料，具有一形式為煅燒氧化鋁的基本組分。
- 如前述請求項之其中至少一項之批料，具有以下矽質組分中的至少一個：高嶺土、偏高嶺土、耐火黏土、葉蠟石、煅燒鋁礬土、富鋁紅柱石或鋯石。
- 如前述請求項之其中至少一項之批料，具有一形式為石墨的碳組分。
- 一種製造耐火產品的方法，包括以下步驟：5.1 提供如前述請求項之其中至少一項之批料；5.2 將該批料熔化；5.3 將該批料冷卻。
- 一種耐火產品，用如請求項5之方法製成。
- 一種耐火產品，包括以下比例之以下相：7.1 剛玉：64至99.5質量%；及7.2 SiC、Al4O4C、SiAlON、SiCAlON、氮氧化鋁的總質量：0.5至36質量%。
- 如請求項6或7之其中至少一項之耐火產品，該產品中之 碳比例低於2.4質量%。
- 如請求項6至8之其中至少一項之耐火產品，以一凝固熔體之形式。
- 一種如請求項6至9之其中至少一項之耐火產品的應用，用作用於製造耐火產品的原料。
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