沖蝕磨損已經(jīng)成為某些工業(yè)窯爐用耐火材料損壞的主要原因之一。近年來，多數(shù)工作集中在對耐火材料常溫磨損的研究。本課題開展了高溫條件下耐火材料磨損研究：1）定形制品高溫耐磨性的研究，選擇高鋁磚、剛玉磚、碳化硅磚等循環(huán)流化床鍋爐、垃圾焚燒爐常用的定形耐火制品作為研究對象，探索不同材質(zhì)定形耐火制品高溫耐磨性的特征；2）對高鋁質(zhì)和焦寶石質(zhì)澆注料高溫耐磨性的研究，主要考慮試驗溫度、熱處理溫度、結(jié)合體系、碳化硅含量、臨界粒度及體積密度幾個因素對其高溫耐磨性的影響；3）探討定形制品、澆注料的高溫耐磨性與高溫力學(xué)性能（抗折強(qiáng)度）之間的關(guān)系；4）試驗條件對耐火材料高溫耐磨性的影響。得到如下結(jié)論:
1.耐火材料的磨損量隨溫度的變化趨勢可以分為兩種類型，非氧化物材料氮化硅結(jié)合碳化硅磚在整個試驗溫度區(qū)域中磨損量較小，且?guī)缀鯖]有變化。氧化物材料的磨損量隨溫度的變化趨勢可以分為彈性階段和塑性階段，材料處于彈性變形階段時，隨溫度的升高，其磨損量變化不大；繼續(xù)升高溫度，當(dāng)材料達(dá)到塑性變形階段，其磨損量大幅度降低，且磨損量開始大幅度降低的溫度點為該種材料開始塑性變形溫度。
2.耐火材料的顆粒與基質(zhì)的磨損程度不均衡，比較高鋁磚和焦寶石澆注料試樣在常溫及1000℃、1200℃試驗后表面磨損狀態(tài)，常溫下試樣的不均衡性更明顯，基質(zhì)部分更易被磨損掉，留下裸露的顆粒；高溫條件下，基質(zhì)與顆粒料的磨損程度接近。
3.耐火材料的高溫抗折強(qiáng)度和高溫磨損量與試驗溫度的關(guān)系可分為非氧化物和氧化物兩種類型。對于非氧化物材料，在高溫階段，磨損量、抗折強(qiáng)度隨溫度的升高幾乎沒有變化；而對于氧化物類材料，超過其塑性變形溫度，磨損量、抗折強(qiáng)度均隨溫度的升高而迅速降低。在較高的溫度區(qū)域，所考察的耐火材料的高溫抗折強(qiáng)度與高溫磨損量隨溫度變化趨勢有較好的一致性。
4.雖然隨溫度的升高，氧化物類材料磨損量有降低的趨勢，但是對于不同材質(zhì)的耐火材料而言，具體情況并不相同，且影響其耐磨性的因素也不盡相同。a) 不同材質(zhì)耐火材料產(chǎn)生塑性變形的溫度不同，磨損量開始大幅度降低的溫度點也不同，粘土結(jié)合碳化硅磚、高鋁磚、鉻剛玉磚和剛玉磚磨損量開始明顯下降的溫度點分別為600℃、800℃、800℃和1000℃。耐火材料的磨損量開始明顯下降的溫度與材料的雜質(zhì)組成、含量相關(guān)；顯然，純度較高的材料對應(yīng)較高的溫度。b）比較不同材質(zhì)耐火材料的高溫耐磨性，有幾方面因素的影響。其一，耐火材料的礦物類型、組成會影響其高溫耐磨性能，由耐磨物相為主晶相的耐火材料更耐磨。其二，材料的燒結(jié)狀態(tài)。其三，高溫下材料的塑性相。在1200℃高溫條件下有低熔點液相產(chǎn)生，緩沖磨損，提高材料的耐磨性，其作用會超過物相對耐磨性的影響。
5.對于高鋁澆注料，熱處理溫度、結(jié)合劑種類、碳化硅含量、臨界粒度對其耐磨性均有影響。經(jīng)600℃、1000℃處理后的試樣在各試驗溫度的磨損量均較小，經(jīng)1200℃處理后的試樣的磨損量稍大一些，但不同熱處理溫度對澆注料耐磨性的影響程度不大；在常溫及1000℃試驗溫度下，隨水泥含量增加，高鋁澆注料的磨損量減??；1200℃試驗溫度時，隨水泥含量增加，材料的磨損量不再減少；分別用ρ-Al2O3和鋁酸鹽水泥做結(jié)合劑，各溫度下的耐磨性區(qū)別不大；相同溫度下，高鋁澆注料磨損量隨碳化硅含量的增加而減少，磨損量隨臨界粒度的增加而降低，這些影響因素在1200℃高溫下均被弱化了。
6.磨損介質(zhì)的種類對耐火材料的耐磨性是有影響的。用碳化硅砂做磨損介質(zhì)時，高溫下試樣表面有粘砂現(xiàn)象，而用白剛玉代替碳化硅砂作為磨損介質(zhì)，則不易粘在試樣的表面上。對含碳化硅等在高溫條件下可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的材料，其磨損量會受到試驗氣氛的影響。
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