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1 导论1

1．1 能源与社会发展1

1．2 能源资源与能源危机4

1．3 能源消费与能源效益6

1．4 能源的使用与生态环境8

1．5 能源的开发和有效利用与材料科学10

参考文献13

2．1．1 窑炉和热工设备的热损失14

2．1 隔热耐火材料与节能14

2 绝热与隔热耐火材料14

2．1．2 炉体表面的散热损失17

2．1．3 炉体的蓄热损失22

2．1．4 窑炉的水冷热损失24

2．1．5 窑炉的泄漏热损失26

2．1．6 应用隔热耐火材料的节能效益28

2．2 隔热耐火材料的种类29

2．3．1 隔热耐火材料的组织结构特点32

2．3 隔热耐火材料的结构与性能32

2．3．2 隔热耐火材料的体积密度与气孔率33

2．3．3 隔热耐火材料的隔热性能35

2．3．4 隔热耐火材料的强度51

2．3．5 隔热耐火材料的耐热性51

2．4 隔热耐火材料的制造与性能54

2．4．1 粉粒状保温隔热耐火材料54

2．4．2 定形保温隔热耐火材料87

2．4．3 纤维状隔热材料100

2．4．4 复合隔热保温材料137

2．5 选用隔热耐火材料的技术经济问题的考虑147

2．5．1 隔热材料的体积密度的选择147

2．5．2 气氛与轻质隔热耐火材料的应用148

2．5．3 隔热方式152

2．5．4 隔热耐火材料的厚度及炉衬外表材料的影响152

2．5．5 隔热保温工程的经济性152

2．5．6 隔热对耐火材料内衬使用条件的影响156

参考文献157

3 热交换与高传热耐火材料160

3．1 传热与节能160

3．2 高导热耐火材料163

3．2．1 热传导机理163

3．2．2 高导热陶瓷167

3．2．3 高导热性硅砖167

3．2．4 碳化硅耐火材料182

3．2．5 炭素耐火材料203

3．3 高温陶瓷热交换器用耐火材料210

3．3．1 高温陶瓷热交换器与节能210

3．3．2 陶瓷热交换器的结构类型214

3．3．3 高温陶瓷热交换器用耐火材料217

3．4 高辐射耐火材料223

3．4．1 高辐射节能耐火涂料223

3．4．2 高温陶瓷辐射加热管232

3．5 高反射节能耐火涂料234

参考文献237

4 蓄热与储能用耐火材料239

4．1 蓄热与节能239

4．2 电—热储能用耐火材料241

4．2．1 电—热耐火材料储能装置241

4．2．2 电—热储能用耐火材料243

4．2．3 电—热储能装置的使用情况245

4．3 高炉热风炉用耐火材料245

4．3．1 高炉热风炉的结构与类型245

4．3．2 热风炉用耐火材料的使用条件247

4．3．3 高温热风炉用耐火材料的选择和应用250

4．3．4 热风炉用耐火材料的结构与性能260

4．4 玻璃池窑蓄热室用耐火材料275

4．4．1 玻璃池窑蓄热室耐火材料的使用条件275

4．4．2 玻璃池窑蓄热室用耐火材料的选择与应用278

4．4．3 玻璃池窑蓄热室用碱性耐火材料的结构与性能289

4．4．4 玻璃池窑蓄热室格子砖用耐火材料的发展291

参考文献294

5．1 氧含量的控制与节能296

5 固体电解质陶瓷的氧离子传导与高温陶瓷测氧探头296

5．2 高温固体电解质陶瓷测氧探头的测氧原理298

5．3 测氧探头的制造工艺与高温固体电解质陶瓷的性质302

5．3．1 测氧探头的制造工艺302

5．3．2 高温固体电解质陶瓷的结构与性能303

5．4 高温固体电解质陶瓷测氧探头的应用312

5．4．1 燃烧过程控制312

5．4．2 工业窑炉的气氛控制316

5．4．3 钢铁冶炼过程的控制317

5．4．4 汽车废气排放控制324

参考文献336

6 高温加热与高温陶瓷发热体337

6．1 高温加热与高温陶瓷发热体的应用337

6．2 碳化硅发热体339

6．2．1 碳化硅发热体的种类与制造339

6．2．2 碳化硅发热体的性质340

6．2．3 碳化硅发热体的使用345

6．2．4 碳化硅发热体的改进351

6．3 硅化钼发热体354

6．3．1 硅化物和二硅化钼发热体材料354

6．2．2 硅化钼发热体的种类与制造355

6．3．3 硅化钼发热体的性能356

6．3．4 硅化钼发热体的使用359

6．3．5 硅化钼发热体的改进361

6．4 铬酸镧发热体363

6．4．1 稀土金属铬酸镧和铬酸镧发热体材料363

6．4．2 铬酸镧发热体的种类与制造364

6．4．3 铬酸镧发热体的性质367

6．4．4 铬酸镧发热体的使用369

6．5 氧化锆发热体371

6．5．1 氧化锆发热体的种类与制造373

6．5．2 氧化锆发热体的性质373

6．5．3 氧化锆发热体的使用376

6．5．4 氧化锆发热体的改进378

6．6 氧化钍发热体379

6．7．1 炭素发热体的种类与制造380

6．7 炭素发热体380

参考文献386

7 能源的开发和转换与耐火材料的应用388

7．1 能源的开发和转换效率与耐火材料388

7．2 煤的气化与煤气化用耐火材料388

7．2．1 煤气化的意义389

7．2．2 煤的气化方法及对耐火材料的要求391

7．2．3 耐火材料在煤气化炉气氛中的稳定性395

7．2．4 耐火材料抵抗高温熔融煤渣侵蚀的性能398

7．2．5 煤气化炉内衬的耐火材料应用399

7．3 火力发电用耐火材料407

7．3．1 燃烧粉煤锅炉用耐火材料407

7．3．2 燃油锅炉用耐火材料411

7．3．3 液态排渣和旋风式燃烧锅炉用耐火材料411

7．3．4 垃圾焚烧炉用耐火材料413

7．4 磁流体发电与磁流体发电用耐火材料415

7．4．1 磁流体发电方法及对高温工程材料的要求415

7．4．2 燃烧室用耐火材料418

7．4．3 发电通道用耐火陶瓷材料420

7．4．4 空气预热器用耐火材料430

7．5．1 高温燃料电池发电方法及对材料的要求437

7．5 高温燃料电池发电与高温燃料电池用耐火陶瓷材料437

7．5．2 高温燃料电池用固体电解质陶瓷439

7．6 太阳能发电与太阳能发电用耐火材料442

7．7 发动机用高温工程陶瓷材料443

7．7．1 发动机的效率与高温工程陶瓷材料443

7．7．2 陶瓷发动机用高温工程陶瓷材料的选择446

7．7．3 氮化硅的合成450

7．7．4 氮化硅陶瓷制品的制造工艺452

7．7．5 氮化硅材料的结构与性能455

7．8 氢能的生产与氢能生产用耐火陶瓷材料467

7．8．1 氢能的生产方法及对材料的要求467

7．8．2 氢能生产用耐火陶瓷材料467

参考文献472

6．7．2 炭素发热体的性质482

6．7．3 炭素发热体的使用485