武科大網訊（通訊員胡雋卓 李周陽）近日，我校材料學部科研團隊自主研發“耐火材料服役行為數智化原位表征評價系統”，實現了高溫復雜環境下耐火材料蝕損過程的實時觀測與性能評估預測，為高溫工業裝備低碳長壽化與高性能耐火材料低本高效研發提供關鍵技術支撐。
耐火材料是鋼鐵、水泥、玻璃等高溫工業的“內襯鎧甲”，需要在超過千度的極端環境中承受化學侵蝕與物理損傷等多重作用，準確表征評價適應于高溫新工藝技術發展和產品提質升級的耐火材料服役行為及耐蝕性能，對高溫工業低碳高質量發展具有重要意義。
長期以來，行業主要依賴材料殘樣剖析或蝕后檢測分析推測材料在服役過程中的行為與性能，難以真實還原耐火材料的動態蝕損過程且限制了性能的準確評價，材料研發周期長成本高、資源能源消耗大，不能滿足高溫工業轉型升級需求。
為解決這一行業痛點，團隊嘗試利用高溫機器視覺等數智化技術，將耐火材料高溫過程可視化、原位化、定量化準確記錄，并創制評測新準則。為此，團隊自主研發了高溫復雜環境下耐火材料蝕損演變散斑標定技術和耐火材料蝕損演變高精度監測技術，構建多因素耦合條件下耐火材料服役行為可視化表征系統，克服了高溫復雜環境下難以追蹤蝕損形變的關鍵技術瓶頸。
研發過程中，團隊面臨服役環境復雜多變、高溫可視化識別困難、材料標記和表征不穩定等難題，歷經八年，積累1400余條高溫測試數據，從熱-機械應力、熔渣物理滲透與化學侵蝕等多維度，提出全新的耐火材料耐蝕性評價新指標“烈度指數”，進而建立耐火材料蝕損含侵蝕指數、滲透指數、烈度指數在內的多維度評價準則，妥善解決了僅依靠傳統蝕后累積性面積或深度指標難以透析耐火材料服役過程中動態蝕損行為及機理的難題，實現了定制化、低成本準確衡量耐火材料服役特性。
近年來，該技術系統獲美國、中國授權發明專利和軟件著作權50余項，發表高水平學術論文24篇，技術成果已在益瑞石集團、寶武集團、瑞泰科技、北京利爾等國內外冶金與耐火材料領域主要大中型企業應用，為鋼鐵、玻璃、水泥等高溫工業熔煉生產突破“卡脖子”技術難題提供關鍵技術支撐。
“項目成果應用前景廣闊，對促進我國耐火材料產業向智能化、高端化發展和加快產品結構優化升級具有重要推動作用，亦為實現國家“雙碳” 目標貢獻了積極力量。”中國耐火材料行業協會對此高度評價。
