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耐火材料的性能和成分有哪些?

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2020-06-26


 
耐火材料的性能
1、物理性能:包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。2、结构性能:包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、 气孔孔径分布等。3、热学性能:包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。4、力学性能:包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。5、使用性能:包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。 
根据耐火材料中的主要成分有哪些,通常将其分为主成分、外加成分和杂质三类。
(一)主成分
构成耐火材料的主体成分称为主成分。其含量占90%以上,对性质起着性的影响,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。主成分可以是一种成分,如Al2O3、SiO2、MgO等,也可以是两种成分,两种成分有一定的比例关系,如MgO-CaO系统。主成分多有三种成分,如方镁石复合尖晶合砖属于镁铬铝系,抗剥落砖属于铝硅锆系,高铁镁铬砖属于镁铁铬系,多相复合材料是新型耐火材料的发展方向。
耐火材料生产中对主成分都有限制,规定了主成分低限,通过该简化措施可保证产品质量,但不能凭这点生产优质产品。
2、副成分
主成分以外的其他成分称为副成分(也称杂质成分)。在材料中占少数,通常是主成分夹带进来的成分,也可以是耐火材料生产中为特定g的另外加入的少量成分。如矿化剂、烧结剂、稳定剂等。(三)杂质
杂质是指在耐火材料中不同于主成分的,含量微少而对耐火材料的抵抗高温性质往往带来危害的化学成分。这种化学成分多是由含主成分的原料中夹带而来的。
耐火材料的杂质中有的是易熔物,有的本身具有很高熔点,但同主成分共存时,却可产生易熔物。故杂质的存在往往对主成分起强的助熔作用。助熔作用虽有时有助于材料的液相烧结,但对材料抵抗高温作用却有严重危害。助熔作用愈强,即由于杂质的存在,系统中开始形成液相的温度愈低,或形成液相量愈多,或随着温度升高液相量增长速度愈快,以及所形成的液相粘度愈低和润湿性愈好,危害愈严重。
可见,若Na2O 与SiO2共存,由于开始形成液相的温度很低,故以SiO2为主成分的耐火材料中,若含有少量Na2O,即可对其高温性质带来严重危害。若以SiO2,为主成分的耐火材料中分别含有Al2O3和TiO2,虽然SiO2—Al2O3与SiO2—TiO2两系统的共熔温度相近,分别为95℃和50℃,但在共熔温度下系统内每1%杂质氧化物生成的液相量却差别较大,前者约为后者1.9倍。而且,随温度的升高,此差别更大,如在00℃下,约为2.3 倍。因此,杂质Al2O3较TiO2对SiO2的熔剂作用强。氧化铝对硅质耐火材料的高温性能危害极大。另外,当杂质与主成分共存时,若生成的液相粘度较低,且随温度升高粘度降低愈快以及润湿性愈好,则对耐火材料的危害愈严重。
因此,欲提高耐火材料抵抗高温的性能,必须严格控制杂质的含量。
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