耐火材料工艺原理 第一章 耐火材料的组成与性质 1 第一章 耐火材料的组成与性质 耐火度不低于1580℃的无机非金属材料是耐火材料,选用耐火材料仅根据耐火度是不够的。因为耐火材料在使用过程中除了受到高温(一般为 1000℃ ~ 1800℃)作用外,还要受到物理、化学、机械等方面的作用,因此所选用的耐火材料应该具备全面抵抗上述作用的性质,如在高温时不容易熔融软化、不被溶蚀和磨损、不产生崩裂剥落等等。 什么是耐火材料的性质?一般可以理解为:耐火材料所特有的,区别于其它材料的特征。 什么是耐火材料的性能?一般可以理解为:耐火材料所具有的性质和功能。 什么是耐火材料的质量?一般可以理解为:耐火材料的一组固有特性满足要求的程度。 1 、耐火材料应具有的性质及其依赖关系 1 .1 耐火材料的一般性质 1)化学矿物组成:化学组成、矿物组成。 2)组织结构:气孔率、体积密度、真密度。 3)热学性质:热膨胀、热导率、热容、温度传导性。 4)力学性质:常温力学性质(耐压、抗折、抗拉、扭转、耐磨、弹性模量)、高温力学性质(耐压、抗折、扭转、蠕变、弹性模量)。 5)高温使用性质:耐火度、高温荷重变形温度、高温体积稳定性、热震稳定性、抗渣性、耐真空性。 6)其它性质:导电性(如电炉的绝缘材料及 ZrO2 氧探头等)、外观形状尺寸的规定性、以及特殊材料的专有性质。 1 .2 耐火材料性质间的一般依赖关系 耐火材料工艺原理 第一章 耐火材料的组成与性质 2 例如:SiO2 的同质多晶转变和硅砖的生产 当工艺过程中不引入矿化剂时,纯SiO2 系统:α-石英按虚线路程,1050℃转变为 α-方石英(即,所谓的干转化过程),最终的矿物组成为 α-方石英; 当工艺过程中引入矿化剂时,非纯SiO2 系统:高分散物料、且为缓慢加热过程,α-石英转变为鳞石英。其原因在于:高温时矿化剂与 SiO2 相互作用形成液相,α-石英及反应过程中首先形成的中间变体“亚稳方石英”不断溶解于液相中,液相形成硅氧的过饱和溶液,使鳞石英不断从液相中析晶出来,并稳定存在砖体中,最终的主要矿物组成应为大量的鳞石英和少量 α-方石英。 2 、耐火材料性质的应用 耐火材料的质量取决于其性质和性能,耐火材料的性质是其质量性能的体现。因此耐火材料的性质可以作为鉴定评价耐火材料质量的标准;可以是生产过程中制定、检查、改进生产工艺参数的根据;是合理选用耐火材料的依据。 3 、耐火材料性质的测试 耐火...