武科大网讯（通讯员胡隽卓 李周阳）近日，我校材料学部科研团队自主研发“耐火材料服役行为数智化原位表征评价系统”，实现了高温复杂环境下耐火材料蚀损过程的实时观测与性能评估预测，为高温工业装备低碳长寿化与高性能耐火材料低本高效研发提供关键技术支撑。
耐火材料是钢铁、水泥、玻璃等高温工业的“内衬铠甲”，需要在超过千度的极端环境中承受化学侵蚀与物理损伤等多重作用，准确表征评价适应于高温新工艺技术发展和产品提质升级的耐火材料服役行为及耐蚀性能，对高温工业低碳高质量发展具有重要意义。
长期以来，行业主要依赖材料残样剖析或蚀后检测分析推测材料在服役过程中的行为与性能，难以真实还原耐火材料的动态蚀损过程且限制了性能的准确评价，材料研发周期长成本高、资源能源消耗大，不能满足高温工业转型升级需求。
为解决这一行业痛点，团队尝试利用高温机器视觉等数智化技术，将耐火材料高温过程可视化、原位化、定量化准确记录，并创制评测新准则。为此，团队自主研发了高温复杂环境下耐火材料蚀损演变散斑标定技术和耐火材料蚀损演变高精度监测技术，构建多因素耦合条件下耐火材料服役行为可视化表征系统，克服了高温复杂环境下难以追踪蚀损形变的关键技术瓶颈。
研发过程中，团队面临服役环境复杂多变、高温可视化识别困难、材料标记和表征不稳定等难题，历经八年，积累1400余条高温测试数据，从热-机械应力、熔渣物理渗透与化学侵蚀等多维度，提出全新的耐火材料耐蚀性评价新指标“烈度指数”，进而建立耐火材料蚀损含侵蚀指数、渗透指数、烈度指数在内的多维度评价准则，妥善解决了仅依靠传统蚀后累积性面积或深度指标难以透析耐火材料服役过程中动态蚀损行为及机理的难题，实现了定制化、低成本准确衡量耐火材料服役特性。
近年来，该技术系统获美国、中国授权发明专利和软件著作权50余项，发表高水平学术论文24篇，技术成果已在益瑞石集团、宝武集团、瑞泰科技、北京利尔等国内外冶金与耐火材料领域主要大中型企业应用，为钢铁、玻璃、水泥等高温工业熔炼生产突破“卡脖子”技术难题提供关键技术支撑。
“项目成果应用前景广阔，对促进我国耐火材料产业向智能化、高端化发展和加快产品结构优化升级具有重要推动作用，亦为实现国家“双碳” 目标贡献了积极力量。”中国耐火材料行业协会对此高度评价。
