新 材料 作文 范文 1：
材料：
阅读下面的文字，根据要求作文。
一位裁缝在吸烟时不小心将一条高档裙子烧了一个窟窿这，致使其成了废品。这位裁缝为了挽回损失，凭借其高超的技艺，在裙子四周剪了许多窟窿，并精心饰以金边，然后，将其取名为“金边凤尾裙”。不但卖了好价钱，还一传十，十传百，使不少女士上门求购，生意十分红火。
要求：全面理解材料，但可以从一个侧面、一个角度构思作文。自主确定立意，确定文体，确定标题;不要脱离材料内容或其含意范围作文，不要套作，不得抄袭。不少于600字。
【范文】
绝望之处孕育的新生
高档的裙子被一个小小的烟头烧出了一个窟窿，看着完美作品转眼成空的你如何是好呢?或许你会咒骂那承担了千古罪名的烟头毁了你艺术的高峰，或许你会终日想着如何把它复原到起初无瑕的完美而再无新作诞生……可是他却不一样，谁说这窟窿不是上帝仁慈的扶持?复制几个，饰以金边，一条“金边凤尾裙”把这裁缝推上了更高的云端。
世界很多时候就是这样，正如《无望井》一书里让我感触最深的一句话：“在最深的绝望中，你会看到最美丽的希望的星空。”绝望与希望本来就只差一线，以勇气挣开绝望的束缚，用心去拓展希望的疆域，一个人总能创造出意料之外也是情理之中的奇迹。
敌军的第五次围剿终于冲破了我军战士们死守的防线，人民的军队陷入了最大的危机中，这是令人绝望的黑暗。可是深知历史发展的我们都清楚，正是这次危机促成红军壮烈的二万五千里长征。在毛主席的领导下，人民军队在陕甘宁地区凭着地形的优势从此站稳了脚跟。更不用说，后来还在那里团结了西北人民强大的力量，成立了敌后根据地，给予了日本侵略者最沉重的打击。如此看来，这一危机不也是让党的军队真正扎根于广大农民群众的转机吗?
绝望的危机总能激发人最深最尖锐的智慧，而往往正是逼近中压力下迸发的思考照亮了漆黑一片的夜空。
我很佩服中国人民“置诸死地而后生”的见识与睿智，正如小说中虚竹的那一步棋，失了一大片疆土的同时却换得柳暗花明的新局面。人是应该有点放手的胸襟，为什么非要保住大手大脚的占地呢?为什么非要死守原来的绝妙呢?死守的结果可能是连原有的高度也不能保证，但敢于尝试新的路向却可能给予你更意想不到的“洞天之所”啊!又想起那孔明闻名于世的“空城计”，原有的势单力薄是绝望，但这智者并没有因此放弃，带着对司马懿的了解与放手一搏的信心，他大开城门，焚香弹琴，以出人意料的计谋赢得了漂亮的胜利。
挣开绝望吧，你就能看到希望的新光!
新材料作文范文2：
材料：
阅读下面这首诗，根据要求作文。
你没有理由沮丧/为了你是秋日/彷徨/你也没有理由骄矜/为了你是春天/把头仰/秋色不如春光美/春光也不比秋色强
根据你对材料的理解与感悟,写一篇不少于800字的 文章 ，自主确定立意、确定文体(除诗歌外)，题目自拟，不要脱离材料含意作文。
【范文】
阳光
虽然远方的燕子还没有飞来，虽然北风的呼啸仍旧凄厉，但是阳光终会来的，春天终会来的，因为那是上帝给予每个人的恩赐。朋友，不要再为生命中有太多的空白而抱怨命运的不公，不要在温暖的阳光下固执地坚守内心的阴暗。快乐吧!因为快乐的生命充满阳光!快乐的生命才有奇迹!
新加坡曾抱怨上帝给了埃及金字塔、给了中国长城，给了日本富士山，而自己却一无所获。后来他们发现原来上帝给了他们充足的阳光。有了阳光，就有了温暖，有了光明和希望。有了阳光就有了整个春天!
上帝对于每个人都是公平的，即使他给你的只是一束微弱的阳光，那也是一份特别的礼物，因为乐观的人会在阳光的指引下努力的创造，让生命开出一朵不败的花!
冰岛位于寒冷的北大西洋，约13%的土地都被冰雪覆盖，同时又是世界上活火山最多的国家之一，堪称“水深火热”;冬天更是每天有20小时的黑暗，可谓“暗无天日”。就是在这样的人间禁地，竟然生活着一群快乐而勇敢的冰岛人。据美国盖洛甫组织调查显示：冰岛的人均寿命居世界之首，死亡率居世界之末。有近90%的人满意自己的生活。
试问，上帝给了冰岛人什么?除了“水深火热、暗无天日”以外，恐怕就是那少得可怜的阳光了吧!但是冰岛人却从不怨天尤人，更没有举家搬迁，而是选择快乐的接受上帝的恩赐。寒冷也好，温暖也罢，他们都用心中的阳光映红了冰岛，燃烧了自己的生命!
汪国真说：“你没有理由沮丧，为了你是秋日，而彷徨;你也没有理由骄矜，为了你是春天，把头仰。秋色不比春光美，春光也不比秋色强。”学会珍爱自己，学会享受阳光。也许上帝给予别人的是金钱、美貌、地位，不要嫉妒，更不要失去生活的勇气。因为金钱、美貌、地位总有一天会消逝，而只有上帝给你的阳光，给你的希望，才是永恒的珍宝。
即使你是一个非常平凡的人，没有非凡的本领，没有惊人的力量，没有超众的智慧，没有传奇的经历，没有巨额的财富……你仍有理由珍爱自己，享受阳光。因为在生命的天空中每个人都是一颗灿烂的星星。
拥有一颗充满阳光的心，就拥有了上帝给予的巨大的宝藏!
新材料作文范文3：
材料：
阅读下面的文字，按要求作文。
曾祖父是名好木匠，他有一句口头禅是：“注意了，留一条缝隙。” 木工 讲究疏密有致，粘合贴切，该疏则疏，不然易散落。时下，许多人家装修房子，常常出现木地板开裂，或挤压拱起的现象，这就是太“丰满”的缘故。高明的装修师傅则懂得恰到好处地留一条缝隙，给组合材料留足吻合的空间，便可避免出现这样那样的问题。
对于以上内容，你有何感悟和体验?请据此写一篇不少于700字的文章。
要求：①写 记叙文 或 议论文 ;②立意自定，题目自拟;③不得抄袭，不得套作。
【范文】
给孩子留条“缝隙”
在周围，时常能耳闻目睹现在的独生子女大多在家中是“小皇帝”“小公主”，过着饭来张口、衣来伸手的生活。他们得到长辈的溺爱后，带来许多负面影响，并且出现了很多违背大人意愿的行为，使做家长的满腹苦楚。
就这个问题，笔者看到“青年博览”里有一篇文章，现摘录以下：
曾祖父是一名好木匠。晚年的他很少手把手地教徒弟做工，他有一句口头禅是：“注意：留一条缝隙。”木工活讲究疏密有致，粘合贴切，该密则密，不然易散落。时下，有许多人家装修房子，常常出现木地板开裂，或挤压拱起的现象，这就是太“美满”的缘故。高明的装修师傅则懂得恰到好处地留足吻合的空间，便可避免出现这样那样的问题。
看到上面的这段文字。我联想到我们家长在 教育 孩子的问题上，不是木匠的原理可以借鉴吗?
教育孩子，也是需要：“注意：留一条缝隙。”如果你家长的“叨唠”太完美了，对孩子这也放心不下，那也放心不下，吃喝等日常生活照料得无微不至，就会出现孩子的种种不可理喻的怪现象。比如，有的家长为孩子的粗心毛病大伤脑筋，早晨，总要提醒他们书本带了?钥匙放入口袋中了等等。然后，家长抱怨，孩子这样大了为何改不了这个毛病?在我看来，孩子的丢三拉四习性，根源在你家长，因为孩子想到我妈妈或爸爸总是会提醒我、会给我安排妥当，他就会在心里产生对待这件事习以为常，自己不在乎了。这就叫做条件反射，大家说对吗?
再来 说说 我儿子小时候的一事。他上学骑自行车，以前都是我为他轮胎打气，因为看他人小力气小。过几天就会操心把他的自行车检查一番，看看是否轮胎有气，车子有什么不适等。一次，我出差了半月，就没有人在乎他的车子了，想到妈妈从来不会顾问他的车子，想着只有依靠自己了。他就自己学会了为他的“交通工具”作简单的维护，比如打气等。有一年的冬季，一个下雨的早晨，他骑车经过车来人往的小桥，突然迎面来了个三轮车夫，在避让途中，他一不小心摔了一跤。
放学回家他对妈妈说：“妈妈：今天我骑车 摔跤 了，还好没有伤着身子。可是不幸的是，正巧碰到一个水坑，里面的毛线裤、棉毛裤、连短裤也湿了。当时，快要早自习，我只有咬咬牙骑到学校，然后穿了一天的湿裤子。”从那天起，他学会了坚强，还懂得了骑车要小心。后来上学路上从来没有发生过摔跤等事件。这就是叫吃一堑、长一智的道理吧。孩子在人生的道路上，应当放手让他们摔一跤，这也是成长途中身体里必需灌输的“营养品”。
有一种“爱”其实是害。为了孩子能健康成长，在将来独自步入人生的考场时，能轻而易举地面对征途中永远无法料及的莫测风云。朋友：请注意，不要走入“爱”的误区，现在就该放手“留一条缝隙”给孩子吧。
新材料作文范文4：
材料：
阅读下面的材料，根据要求作文
商人的儿子大学 毕业 了。一天，商人问儿子：“一斤芝麻多少钱?”“7元。”儿子答。“一斤黄糖呢?”“顶多3元。”“一斤芝麻加上一斤黄糖值多少钱?”“正好10元呀。”“只有10元吗?”“7加3不是等于10吗?”“但一斤芝麻加上一斤黄糖可以做成芝麻糖，这样，芝麻糖就可以卖到20元了。”商人告诉儿子，生活给你一斤芝麻，不只是一斤芝麻，生活给你一斤黄糖，也不只是一斤黄糖，它们的延伸值，就全靠你的智慧去创造了。用好人生的加法，对于人生的成功，是事半功倍的事情。
请以“用好人生的加法”为话题，写一篇不少于800字的文章。
要求：①自拟题目。②自定立意。③自选文体，且文体特征鲜明。
【范文】
做好加法，收获人生
上帝是公平的，他给每个人发了一斤芝麻和一斤黄糖，上帝是不公平的，他让人类中一些睿智的人掌握了加法的艺术，用芝麻加黄糖，熬制了一锅风味独特的芝麻糖。其实上帝赐予我们的不止芝麻和黄糖，生而为人，我们要学会把众人皆有的赏赐巧妙相加，收获一个绚丽而富足的人生。
做好工作和健康的加法，你就能收获事业的永恒。高效的工作往往被视为与追求强健的身体相矛盾，实则不然。统计学家马寅初先生一生坎坷，“”中受尽迫害，但他仍然坚持锻炼，勤奋工作，终年90余岁，为祖国做出巨大贡献。与之相反，艺术大师米开朗琪罗终日废寝忘食，连睡眠都无法保证，在40几岁就已经垂垂老矣。可以设想，倘若后者也能将健康与工作理智相加，必将为人类创造更多艺术财富。所以做好工作与健康的加法，我们才能登上事业颠峰。
做好事业与家庭的加法，你就能享受真正的幸福。做为有感情的动物，情感生活是人类不可或缺的营养。家庭的温暖能够抚慰我们疲劳的身心，让我们以更饱满的激情去迎接挑战。航天英雄杨力伟一有空就为家人烧菜做饭，科苑奇葩居里夫人像对待科研一样认真照顾女儿的生活，韩国影星车仁表每周要拿出三天陪儿子踢 足球 ……这些事业有成者之所以让我们尊敬，和他们对待家庭的认真负责密不可分。所以做好家庭与事业的加法，我们才能尽享生活的快乐。
做好道德和名利的加法，你就能体验到真正的富足感。一旦在追求名利的道路上放弃了道德，纵然盛名在手，钞票在囊，内心也会无比空虚。当琼斯拱手归还奥运金牌，当花儿乐队被暴料抄袭，当红极一时的少年作家被请上法庭。我们看到了那些昔日神采飞扬的脸是何等黯淡。“君子爱财，取之有道。”一旦脱离了这个“道”字，我们就解不出任何人生的难题。所以做好道德和名利的加法，我们才能俯仰无愧于天地。
做好人生的加法，我们才能收获事业之永恒，生活之幸福，人生之富足。才能让我们的人生美丽如曹雪芹的诗句“开不尽春柳春花满画楼”。
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在材料学科上，要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容，欢迎大家阅读参考!
论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料，因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性，引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9]，这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面，PANI作为典型的导电高分子之一，由于合成容易，环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料，由于纳米效应不但能提高材料固有性能，并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容，其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而，当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能，为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性，人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO，化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能，但也在一定程度上钝化了PANI [13]，另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析，首先使PANI和GO相互分散和组装，借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料，以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
1.1原材料
苯胺(AR， 国药集团)，经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS， AR， 湖南汇虹试剂);草酸(OX， AR， 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB， AR， 天津市光复精细化工研究所).
1.2PANIF的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14]，制备过程如下：把250 mL去离子水加入三口烧瓶后，依次加入1.82 g CTAB，0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺，在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后，往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液，同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性，随后30 ℃真空干燥24 h. 1.3GO的制备
采用Hummers法制备GO，具体过程如下：向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目)，加入5 g硝酸钠固体，搅拌下加入220 mL浓硫酸，10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾，在冰水浴下搅拌120 min，再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min，然后向瓶中滴加460 mL去离子水，同时将水浴温度升至95 ℃，保持95 ℃搅拌60 min，再向瓶中快速滴加720 mL去离子水，10 min后加入80 mL双氧水，过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中，加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸，趁热抽滤，随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min，得氧化石墨烯溶液.
1.4PANIF/rGO复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合，使混合液总体积为30 mL， GO在混合液中的最终浓度为0.5 mg/ mL，磁力搅拌10 min后，将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应，在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出，用去离子水洗涤产物直至洗液无色后，于60 ℃真空干燥24 h，待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5，10以及15，相应命名为PAGO5，PAGO10和PAGO15，对应的PANIF质量为75 mg，150 mg和225 mg.
1.5仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后，用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试：将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液，将其均匀地涂在不锈钢集流体上，在10 MPa压力下压片，之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中，使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，铂片(Pt)作为对电极，在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试，电势窗为-0.2～0.8V.
比电容计算依据充放电曲线，按式(1)[15]计算：
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中：i代表电流，A;Δt代表放电时间，s;ΔV代表电势窗，V;m代表活性物质质量，g.
2结果与讨论
2.1形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后，从低倍的SEM(图1(c))可以看出，PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合，且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知：成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
2.2FTIR分析
图2为PANIF，GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1，1 500 cm-1，1 305 cm-1，1 144 cm-1，829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰，它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图，在3 390 cm-1， 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H，C=O键振动，1 550～1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16]，可以看出，GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图，与GO，PANIF谱图比较， 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现，这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO，另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
2.4电化学性能分析
图4为样品的CV曲线，其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图，可以看出，4个样品均出现明显的氧化还原峰，这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变，表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线，由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加，在扫描速率为1 mV/s时，PAGO10电极的比电容为521.2 F/g.
图5为PANI，PAGO5，PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图，由图可知：4种样品均有明显的氧化还原平台，这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线，借助式(1)，计算了4种样品在不同电流密度下的比电容，结果如图5(b)所示，很明显，相同电流密度下PAGO10比电容最大，当电流密度为1 A/g时，其比电容为517 F/g，这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为0.5 A/g时，比电容分别为 261和495 F/g)[18-19]， 而PANIF比电容最小，仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右，这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时，紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚，增加了电极/电解质接触面积，从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径，对样品进行了交流阻抗测试，图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知：在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区，电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区，直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制，并且PAGO5所展现的直线斜率最大，说明其电容行为最接近理想电容，即频响特性最好，这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生，导致PANIF具有十分高的赝电容，但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩，导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此，对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示，PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后，电容保持率为77%，而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为54.3%，这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外，rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接，降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩，使得链段不容易脱落或者断裂，从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法，经水热反应，制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现，rGO与PANIF紧密连接;而且，当PANIF与GO质量比为10∶1时，复合材料展现了最佳的电化学性能，当电流密度为1和10 A/g时，其比电容分别为517， 356 F/g.从上可知：合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能，从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及，我国水泥工业得到飞速发展，2012年，水泥总产量达21.8亿吨，占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代，镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能，而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1]，并取得了良好的使用效果，但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合，形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫，碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质：R2(Cr，S)O4。水泥窑在正常运转中，其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸，飘落在厂区及周边环境中，造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中，废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时，窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害，据有关专家论证，Cr6+腐蚀皮肤，使人易患上大骨病，进而致癌。因此，镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范，其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍，执行也是最严格的，具体内容如表1所示：
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88，对地面水中Cr6+含量进行明确规定，如表2所示：
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大，特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵，因此，水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
2.1 研制思路
目前，用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性，但是抗热震性差，抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性，但是挂窑皮性差[3，4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料，结构韧性好，抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强，具有良好的挂窑皮性能，在烧成带能有效延长使用寿命，是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
2.2 试验与研究
2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物，化学分子式为FeAl2O4，其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构，二价阳离子占据四面体位置，三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3，莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石，必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内，才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石，而在FeO稳定存在的区域以外的条件下，铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石，而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示：
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石，我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导，经过大量试验，掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术，为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯，在保证“FeO”稳定存在的气氛下，经高温烧成，制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示：
2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验，结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求，我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料，并加入特殊添加剂来强化制品的性能，研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度，采用四级配料，经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3，产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出：随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势，这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果，铁铝尖晶石的加入量在10%时，制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出：以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
2.3 产品的性能
2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中，同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒，与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石，这一活化效应使制品在烧成或使用过程中，内部形成大量的微裂纹，重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行，使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中，可以形成大量的微裂纹，这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出：制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶，结构非常均匀致密，晶粒发育良好，颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接，结合良好，明显的提高了砖的密度和高温强度。
2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中，制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物，该矿物具有一定的粘度，可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面，形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块，用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4，压制成Φ30×10mm圆饼，把圆饼放在两个样块中间，放入电炉内加热，温度升到1500℃，保温3小时，冷却后测其抗折强度，二者基本相同。由此可见，新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
2.4 产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来，通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用，寿命周期均达到12个月以上，受到用户认可。
3 结论
