硼化锆石硼物中比较主要和常见的一种材料,其中ZrB2具有高熔点、高稳定性和良好的抗侵蚀性等特点,用作各种高温材料及功能材料,表现出来良好的综合高温性能。
在ZrB2-C耐火材料中的应用
在抗钢水侵蚀、抗剥落等方面都有很大提高,但仍存在一定量的氧化铝堆积、较强的侵蚀等问题,利用ZrB2材质的抗钢水侵蚀性、高温性能好等优点研制出了ZrB2-C-ZrB2质水口保护环,因为ZrB2在高温下氧化生成的低熔点液相B2O3,它与共存的Zr0进行反应,提高了液相的粘度,保证了材料的抗侵蚀性有利于提高水口的寿命。
在Mg0-C耐火材料中的应用
将ZrB2添加到Mg0-C质耐火材料中或者直接以ZrB2为骨料或细粉制成耐火砖和浇注料,在中温时其抗氧化效果比A1的抗氧化效果好,这是因为B2O3生成的熔点是℃,在相当低的温度下就开始生成液相,凝缩在MgO颗粒上,逐渐生成含MgO多的反应物,约到℃以上时B2O3生成的熔凝物显著增多,随之生成的液相起到了保护层的作用,抑制了氧的扩散,有效地发挥了抗氧化剂的作用,但是在高温时,添加A1作为抗氧化剂的优势显现出来。这是由于B2O3在高温下要易于蒸发,使得抗氧化性能减弱。
在A1-C质耐火材料中的应用
ZrB2作为抗氧化剂加到A1-C质耐火材料中,在-℃之间能达到很好的效果,这同样也是由于低温液相的形成,由ZrB2氧化成的B2O3·A1熔融相,其抗氧化机理与Mg0-C质耐火材料大致相同。此外在氧化后的试样中发生有熔点高达℃的9A1·B2O3结晶相存在,这种在凝缩开始阶段、低温下生成的液相可以随着反应的进行生成高温产物并带来较高的抗侵蚀性。
因此,无论是水口砖还是耐火砖、浇注料,若同时添加ZrB2与金属,制品的性能如抗氧化性、抗侵蚀性和抗热震性将大大提高。