耐火材料基础知识.pptx

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1、1.耐火材料的力学性能耐压强度抗折强度粘结强度一、耐火材料基本知识概述★★★2.耐火材料的热学性能一、耐火材料基本知识概述★★★热膨胀性导热性★热容重烧线变化3.耐火材料的使用性能一、耐火材料基本知识概述★★★耐火度荷重软化温度★抗热态蠕变性热震稳定性★抗渣性、抗氧化性、抗水化性、抗爆裂性、抗碱性、耐磨性。耐火度★★耐火度是指耐材在无荷重时抵抗高温作用而不融化的性能。影响耐火度的因素主要是耐火制品的化学成分，矿物组成及其分布状态；各种杂质成分特别是具有强溶剂作用的成分会严重降低制品的耐火度；成分分布不均同样也会降低制品的耐火度：值得一提的是，耐火度虽然

2、是判定耐火材料质量尤其是化学纯度的一个指标，但在该温度范围材料已不再具有结构强度和机械强度，故认为耐材的耐火度越高，使用温度越高和越耐用的看法是不正确的。★荷重软化温度★★荷重软化温度是指耐材制品在承受恒定荷载和持续升温条件下，产生一定变形量对应的温度，是耐材制品在荷重、升温及时间的综合作用下性能的特征值。荷重软化温度的测定一般是加压0.2mpa（隔热定形耐材制品0.05mpa），从试样膨胀的最高点压缩至它原始高度的0.6%为软化开始温度（国际标准为0.5%），4%为软化变形温度，40%为变形温度。决定荷重软化温度的主要因素是制品的化学-矿物组成，高荷

3、重软化温度的晶相或液相，较少的有害杂质都有利于制品荷重软化温度的提高，另外，优良的生产工艺也与制品的荷重软化温度直接相关。★几种耐材的荷重软化温度变化曲线抗热态蠕变性★★耐火材料的热态蠕变性即时指材料在恒定温度、恒定荷载的作用下变形随时间的变化，一般用变形率与时间的关系曲线或蠕变速率来表示。由于施加荷重的方式不同，可分为热态压缩蠕变、热态拉伸蠕变、热态抗折蠕变和热态扭转蠕变等；由于耐材在热态、荷重条件下的变形量及时间-形变曲线，是随着材质、升温速率、恒定温度、荷载大小等诸多因素的变化而变化的，而且差异极大。因此对不同材质的不同制品，需根据其使用条件不同

4、，单独规定其热态蠕变试验温度等条件要求。热震稳定性★★耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为热震稳定性，通常用加热试样后可经受水冷或风冷的次数或热震后残余强度的保持率来表示；影响耐火制品抗热震的主要因素为制品的物理性能和显微结构，特别是热膨胀性、热导率等；一般来讲，耐火制品的热膨胀率越大，抗热震性越差；制品的热导率越高，抗热震性越好。热膨胀性★★热膨胀性是指其体积或长度随着温度升高而增大的性质。影响热膨胀性的因素材料的热膨胀性与其晶体结构和键强密切相关，具体如下：1.键强高的材料如Sic具有低的热膨胀系数；2.对于组成相同的材料，结构不同，热膨胀

5、性能也不同。通常结构紧密的晶体热膨胀系数都较大，而类似于无定形的玻璃，则具有较小的膨胀系数；键强高的材料如Sic具有低的热膨胀系数；3.对于氧离子紧密堆积结构的氧化物，由于氧离子紧密接触以及相互热振动，一般热膨胀系数较大，如氧化镁、氧化铝等；4.在非同向性晶体中，其热膨胀的各向异性十分明显，各晶轴方向的热膨胀系数不等；5.结构上高度各向异性的材料，其体积膨胀系数都很小，可作为一种优良的抗热震材料，如瑾青石；对于耐火材料来说，热膨胀系数主要取决于它的化学矿物组成，当制品中含有多晶转变的晶体时，将导致热膨胀的不均匀变化，在相变点会发生突变，例如硅质制品；耐

6、火材料的热膨胀对其热震稳定性有直接影响，对于热膨胀大的以及有多晶转变的制品，无论在烧成或者使用时均要注意。名称粘土砖莫来石砖莫来石刚玉砖刚玉砖半硅砖硅砖镁砖平均热膨胀系数（20-1000oC）а×10-64.5~6.05.5~5.87.0~7.58.0~8.57.0~7.911.5~13.014.0~15.0常用耐火制品平均热膨胀系数导热性★★导热性是指单位时间内、单位温度梯度时，单位面积试样所通过的热量。影响导热性的因素1.耐火材料中所含气孔对热导率影响最大，对一定范围的气孔率来说，气孔率越大，热导率越小；2.材料的化学成分越复杂，杂质含量越多，添加

7、成分形成的固溶体越多，其热导率降低越明显，晶体结构越复杂的材料，通常热导率也越小；3.温度也是影响热导率的一个基本因素，大部分耐材的热导率随温度升高而增大；4.温度也是影响热导率的一个基本因素，大部分耐材的热导率随温度升高而增大；热容★★热容（又称比热容）是指常压下加热1公斤样品使之升温一度所需的热量。影响热容的因素耐火材料的热容是随它的化学矿物组成和所处的温度条件而变化的，通常很少测定热容，检验标准中也没有规定方法。重烧线变化★★重烧线变化是指将耐火材料试样加热到规定温度，并恒定一定时间，冷却至室温以后，其线性尺寸的不可逆变化。耐火材料在烧制过程当中

8、的物理化学变化一般都未达到烧成温度下的平衡状态，当制品在长期使用中，受高温和时间的作用，会进一