مواد نسوز یک ماده کامپوزیتی است که در برابر دماهای بالا و خوردگی مقاوم بوده و در زمینه های مختلف تولید کاربرد فراوانی دارد. یکی از کاربردهای اصلی در تولید فولاد به عنوان پوشش محافظ ملاقه، کوره های تصفیه و کنترل جریان فلز مذاب است.
اکسیدهای مقاوم در برابر دمای بالا باید در محیطهای کاری بسیار شدید، از جمله محیطهای خورنده و دماهای بالا (دمای فلز مایع بیش از 1650 درجه) قرار بگیرند. در حین استفاده، با فلز مذاب، سرباره قالب و سطوح ناهموار در تماس خواهد بود. همراه با وقوع خوردگی و سایش، تأثیر قابل توجهی بر پایداری مواد نسوز خواهد داشت و ممکن است منجر به کاهش عمر مفید شود.
به همین دلیل، خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مورد استفاده تأثیر بسیار مهمی بر پایداری و مقاومت در برابر سایش مواد نسوز در هنگام استفاده دارد، بنابراین انتخاب ماده مناسب بسیار مهم است. بیشتر دیرگدازها از مخلوطی از چندین نوع مختلف مواد مانند پودرهای سرامیکی (اکسیدها)، فلزات واکنش پذیر یا کاربیدها ساخته می شوند که گاهی اوقات تکه های کربن/گرافیت به عنوان محصول نهایی انتخاب می شوند.
01.زیرکونیوم-مولیت ترکیب زیرکونیوم-مولایت (ZM) دارای خواص عالی است و یک ماده خام رایج در مواد نسوز است. زیرکونیا مقاومت ذوب بالایی دارد (Tmelting=2,715 درجه) و مقاومت خاصی در برابر خوردگی در برابر سرباره دارد. علاوه بر این، هم زیرکونیا و هم مولایت (Al2O3.SiO2) دارای ضرایب انبساط حرارتی کمتری نسبت به آلومینا یا منیزیم معمولی هستند، بنابراین ZM در کاربردهایی که مستعد شوک حرارتی هستند، مانند نازل های ریخته گری پیوسته، استفاده می شود. از ماسه زیرکون مذاب (ZrO2.SiO2) و آلومینا (Al2O3) در یک کوره قوس الکتریکی ساخته شده است. پس از ذوب، اکسید مایع خنک می شود و ZrO2 خالص از ماتریس مولایت نقطه ذوب پایینی جدا می شود.
02. کوروندم قهوه ای کورندم قهوه ای (BFA) در بسیاری از کاربردهای نسوز مانند آجرهای نسوز، بلوک های نسوز و نازل های کربنی برای ریخته گری مداوم استفاده می شود. بوکسیت، سنگ معدنی که برای تولید آلومینا و آلومینیوم استفاده می شود، از هیدروکسید آلومینیوم و طیف وسیعی از ناخالصی ها (سدیم، تیتانیوم، آهن و سیلیکون) تشکیل شده است. زیرا سنگ معدن وانادیوم حاوی هماتیت (Fe2O3)، کائولن، آناتاز (TiO2) و ایلمنیت (FeTiO3) است.
