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耐火材料的耐火度
2017-06-29 14:10

        耐火度是指材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度的溫度,表征材料抵抗高溫作用的性能。
        耐火度所表示的意義與熔點(diǎn)不同。熔點(diǎn)是結(jié)晶體的液相與固相處于平衡時(shí)的溫度。耐火度是多相體達(dá)到某一特定軟化程度的溫度。對絕大多數(shù)普通耐火材料而言,都是多相非均質(zhì)材料,無一定熔點(diǎn),其開始出現(xiàn)液相到完全熔化是一個(gè)漸變過程,在高溫下相當(dāng)寬的范圍內(nèi),固液相并存。故欲表征這種材料在高溫下的軟化和熔融的特征,只能以耐火度來度量。

       是材料在特定試驗(yàn)條件下測定的達(dá)到特定軟化程度時(shí)的相對技術(shù)指標(biāo)。將試驗(yàn)物料按規(guī)定方法做成截頭三角錐(簡稱試錐),與在特定升溫速度下具有固定彎倒溫度的標(biāo)準(zhǔn)截頭三角高溫錐(簡稱標(biāo)準(zhǔn)錐),共伺在既定升溫速度和一定氣氛條件下加熱,以試錐的彎倒程度與標(biāo)準(zhǔn)錐彎倒程度相當(dāng)?shù)膶Ρ确椒y定耐火度。截頭三角錐下底海邊長8mm,上底海邊2mm,高30mm。測定時(shí),在高溫下角錐內(nèi)可能出現(xiàn)液相。隨溫度升高,液相量增多,液相粘度降低,錐體軟化。當(dāng)軟化到一定程度后,錐體因其自重作用而逐漸彎倒。當(dāng)試錐與標(biāo)準(zhǔn)錐同時(shí)彎倒直到其頂點(diǎn)與底盤相接觸時(shí),則以此標(biāo)準(zhǔn)錐已確定的彎倒溫度為準(zhǔn),作為試錐的耐火度。我國通用的標(biāo)準(zhǔn)錐以WZ和錐體彎倒溫度的十分之一標(biāo)之。如試錐與WZ171 號標(biāo)準(zhǔn)錐同時(shí)彎倒,則試樣的耐火度為1710℃。其他許多國家以塞克錐(SK)作為標(biāo)準(zhǔn)錐,具體測定方法也稍異。
       耐火度是評定耐火材料的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。但是,不能作為制品使用溫度的上限。對由單相多晶體構(gòu)成的耐火材料,其耐火度一般低于晶體的熔點(diǎn)。但是,有些耐火材料,如當(dāng)形成的液相粘度很高時(shí),其耐火度也可高于熔點(diǎn)。

一些常用耐火材料原料和制品的耐火度如下

                                                      結(jié)晶硅石 1730~1770℃    高鋁磚>1770~2000℃

                                                      硅磚   1690~1730℃    鎂  磚>2000℃
                                                      硬質(zhì)粘土 1750~1770℃    白云石磚>2000℃
                                                      粘土磚  1610~1750℃ 

       耐火材料試錐在高溫下的彎倒程度,主要取決于液相與固相的數(shù)量比、液相的粘度變化和高熔點(diǎn)晶相的分散度。通常錐體達(dá)到耐火度時(shí),多數(shù)均含液相約70~80%,液相粘度約為10~50Pa?s,并隨材料不同而異。因此,可以認(rèn)為耐火材料耐火度的高低除與測定條件,特別是與試錐的粒度組成和升溫速度以及某些材料與測定氣氛有關(guān)以外,主要受材料的化學(xué)和礦物組成所控制。對由各種單二組分構(gòu)成的耐火材料而言,主要取決于化合物熔點(diǎn)的高低。而對由多組分構(gòu)成的耐火材料而言,取決于主成分和他成分的數(shù)量比。雜質(zhì)會嚴(yán)重降低材料的耐火度。如對Al2O3,含量在20~80%之間的硅鋁系耐火材料而言,耐火度t 可近似地以Al2O3和雜質(zhì)R 百分含量估算,即t=1580+4.386(Al2O3-R)。因此,欲耐火材料的耐火度,主成分和主晶相的數(shù)量并盡量降低雜質(zhì)。

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