陶瓷与耐火材料（2）-结构与性能ppt培训课件

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1、陶瓷与耐火材料第二章耐火材料的组成和性质12.1耐火材料的显微结构耐火材料的显微结构通常由三种不同的相组成，即晶相、玻璃相和气相。2晶相——是耐火材料中原子、离子和分子按周期、有规律的空间排列而成的固体相，是最主要的组成相，耐火材料的物理、化学性质主要由晶相所决定。耐火材料的晶体结构比较复杂，晶相的结构与配料矿物和制作工艺有关。结晶度良好的高岭石成有序结构3玻璃相——非晶态固体部分，存在于各晶粒间。对于不同耐火材料其玻璃相的含量不同。玻璃相的作用是充填晶粒间隙，粘接晶粒，提高材料的致密程度；降低烧结温度、改善工艺、

2、抑制晶粒长大等。4气相——在耐火材料中起重要作用。气孔是成型过程中残留于制品内的气体。气孔包括开口气孔和闭口气孔，气孔存在可使耐火材料的机械性能显著下降。合理控制耐火材料中气孔的数量、形态和分布极为重要。5密度、气孔率、吸水率密度是材料的质量与体积之比。视密度/真密度---------------相对密度气孔率是耐火材料中的气孔体积与材料总体积之比。总气孔率（真气孔率）/封闭气孔率/显气孔率透气度62.2耐火材料的力学性质力学性能耐压强度抗折强度蠕变性弹性模量耐磨性72.2.1耐压强度常温耐压强度常温下材料单位面积

3、所能承受的最大的力。S=P/A(Pa，MPa，GPa)国家标准规定：S≥(10-15MPa)一般热工设备：0.1-0.2MPa；最大载荷：1MPa；是组织结构的敏感参数，常规检测项目耐压强度=2-3倍抗折强度，=5-10倍抗拉强度82.2.1耐压强度高温耐压强度高于1000-1200℃温度时材料单位面积所能承受的最大的力。S=P/A(Pa，MPa，GPa)随温度升高发生明显变化。A:晶体：↘B:玻璃相：↗A+B=?(↘)OR(先↘后↗再↘）d0h0抗压92.2.2抗折强度高温耐压强度材料单位面积所能承受的最大弯曲应

4、力。S=P/A(Pa，MPa，GPa)随温度升高发生明显变化。A:晶体：↘B:玻璃相：↗A+B=?(↘)OR(先↘后↗再↘）102.2.2抗折强度三点抗折强度测定方法试样尺寸表mmA型230×114×65B型230×65×54C型160×40×40112.2.3蠕变性受外力作用产生的变形随时间而增加的现象。耐火材料的蠕变：压应力，压蠕变是温度、应力、时间和材料结构的函数。玻璃相，气孔和裂纹122.2.4弹性模量材料发生单位应变时所产生的应力，亦可认为是材料抵抗变形的能力。受晶体结合键强度控制，随温度变化。同耐压

5、强度、抗折强度、耐磨性大致成正比。碳钢和普通合金钢：200GPa；聚氯乙烯塑料：0.15-0.25GPa；普通耐火材料：40-60GPa；金刚石：435GPa132.2.5耐磨性材料抵抗固体、液体和含尘气流对其表面的机械磨损作用的能力。危害：高炉上部内衬，铁水沟，焦炭炉炭化室，转炉炉口，出钢口，……取决于材料的组成与结构。受晶体结合键强度控制，随温度变化。硬度/晶粒尺寸/气孔率、温度14力学性能耐压强度抗折强度蠕变性弹性模量耐磨性小结152.3耐火材料的热学性质热学性能热膨胀性导热性比热容……162.3.1热膨胀性

6、材料的长度和体积随温度发生变化的性能。(10-6/℃)热膨胀性取决于晶体结构，与生产工艺无关影响体积稳定性；产生热应力；——留膨胀缝172.3.2导热性在一定温度梯度下，单位时间内通过单位面积传递的热量。(W/m•℃)由材料结构决定。热工计算、隔热、热震性182.3.3比热容是计算砌体蓄热量的重要参数。影响炉体的加热和冷却速度，热效率、耐热震性。192.4耐火材料的使用性能20