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二茂铁在其分子中，2个环戊二烯基互相平行，铁原子处于其中间,呈夹心面包(三明治)式结构，铁和环戊二烯是一种不同于D-键的特殊价键，因此在加热条件下，铁与环戊二烯之间的这个键将发生断裂,形成纳米单质铁粒子。由于二茂铁的这种特性，它被作为制备纳米碳管和纳米碳纤维的催化剂。
Al2O3-C材料中加入适量的二茂铁后，有助于材料常温以及高温强度的提高，且试样在1000℃热处理后强度变化明显。(2)二茂铁的加入量为0.5%～2%为宜，过多的加入量反而会造成试样强度的下降。(3)二茂铁对Al2O3-C耐火材料强度的影响主要在于它在耐火材料烧成的过程中促进了纳米结构碳的形成，这些纳米结构的碳有助于和金属Si等添加剂反应形成β-SiC从而提高了材料的强度。(4)Al2O3-C材料中单独添加二茂铁时，材料的抗氧化性变化不明显。(5)二茂铁和抗氧化剂复合加入时，在一定量的二茂铁加入量下，材料的抗氧化有明显的提高。但二茂铁加入量大于3%时，反而会造成试样抗氧化性的下降。(6)在加入了二茂铁的Al2O3-C材料试样中，延长试样烧成时的保温时间会提高烧后试样的抗氧化性。
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