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耐火材料的组成和性质

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耐火材料的组成和性质

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

耐火材料的一般性质,包括化学矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性质。其中有些是在常温下测定的性质,例如气孔率、体积密度、真密度和耐压强度等。根据这些性质,可以预知耐火材料在高温下的使用情况;另一些是在高温下测定的性质,例如耐火度、荷重软化点、热震稳定性、抗渣性、高温体积稳定性等,这些性质反映在一定温度下耐火材料所处的状态,或者反映在该温度下它与外界作用的关系。

1.1、  耐火材料的化学矿物组成

耐火材料的若干性质,取决于其中的物相组成、分布及各相的特性,即取决于制品的化学矿物组成。对于既定的原料,即化学矿物组成一定时,可以采用适当的工艺方法,获得具有某种特性的物相组成(如晶型、晶粒大小、分布以及形成固溶体和玻璃相等),在一定限度内提高制品的工作性质。

1.1.1化学组成

化学组成是耐火材料制品的基本特性。通常将耐火材料的化学组成按各成分含量和其作用分为两部分,即占绝对多量的基本成分-主成分和占少量的从属的副成分。副成分是原料中伴随的夹杂成分和工艺过程中特别加入的添加成分(加入物)。

1.1.1.1、     主成分 

它是耐火制品中构成耐火基体的成分,是耐火材料的特性基础。它的性质和数量直接决定制品的性质。其主要成分可以是氧化物,也可以是元素或非氧化物的化合物。耐火材料按其主成分的化学性质又可分为三类:酸性耐火材料、中性耐火材料及碱性耐火材料。

酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅(SiO2)。酸性最强的耐火材料是硅质耐火材料,几乎由94-97%的游离硅氧(SiO2)构成。粘土质耐火材料与硅质相比,游离硅氧(SiO2)的量较少,是弱酸性的。半硅质耐火材料局于其间。

中性耐火材料按其严密含意来说是碳质耐火材料,高铝质耐火材料(Al2O345%以上)是偏酸而趋于中性耐火材料,铬质耐火材料是偏碱而趋于中性耐火材料。

碱性耐火材料含有相当数量的MgO和CaO等,镁质和白云石质耐火材料是强碱性的,铬镁系和镁橄榄石质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱碱性耐火材料。

1.1.1.2、杂质成分

耐火材料的原料绝大多数是天然矿物,在耐火材料(或原料)中含有一定量的杂质。这些杂质是某些能与耐火基体作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物,即通常称为熔剂的杂质。例如镁质耐火材料化学成分中的主成分是MgO,其它氧化物成分均属于杂质成分。因杂质成分的熔剂作用使系统的共熔液相生成温度愈低。单位熔剂生成的液相量愈多,且随温度升高液相量增长速度愈快,粘度愈小,润湿性愈好,则杂质熔剂作用愈强。从表3中的数据可以看出,这些氧化物对SiO2的熔剂作用强度按如下顺序增强。


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