1、.,耐火材料基本知識, 筆趣閣,.,第一節(jié) 概述,耐火材料一般是指耐火度在1580以上的無機非金屬材料。 它包括天然礦石及按照一定目的要求經(jīng)過一定的工藝制成的各種制品。 “耐火材料是耐火度至少為1500的非金屬材料或制品（但不排除那些含有一定比例的金屬材料）”，-國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO） 耐火材料是用作高溫窯，爐等熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料，并能承受相應(yīng)的物理化學(xué)變化及機械作用。 高溫技術(shù)工業(yè),.,.,我國耐火材料的歷史,司母戊鼎的鑄造工藝及藝術(shù)水平均代表了中國商代青銅鑄造技術(shù)的最高成就。 考古學(xué)家認(rèn)為：司母戊鼎是商王為祭祀其母而造，因而取名為司母戊大方鼎。,.,我國自公元前1700年的青銅時代就開始

2、利用天然黏土砌筑煉銅爐。在河南鄭州滎陽發(fā)現(xiàn)的煉鐵遺址說明，公元前年我國就開始利用黏土礦物砌筑煉鐵爐。自青銅器時代開始，我國耐火材料的使用已有3700多年的歷史。,.,新中國成立后，耐火材料工業(yè)得到迅速發(fā)展，新建，擴建和改建的現(xiàn)代化工廠遍及各地。目前，已有一大批現(xiàn)代化設(shè)備的工廠，可以自制制磚用大型設(shè)備，自行設(shè)計現(xiàn)代化工廠；耐火材料的科學(xué)研究工作也得到迅速發(fā)展；使我國耐火材料的產(chǎn)量從新中國成立初的年僅10萬噸，發(fā)展到2003年的10000萬噸。近年來，耐火材料產(chǎn)量，質(zhì)量，品種都有較大提高和發(fā)展，開發(fā)了鎂碳磚，鋁碳磚，優(yōu)質(zhì)硅磚，隔熱磚，鎂質(zhì)絕熱板等新產(chǎn)品，不定型耐火材料和熔鑄耐火材料也有新的發(fā)展。,

3、.,一 耐火材料應(yīng)具備的性質(zhì),耐火材料由于長期使用于各種不同加熱條件的高溫設(shè)備，因此，必須具備以下主要功能： 高的耐火度 為適應(yīng)高溫操作要求，耐火材料應(yīng)具有在高溫下不軟化不熔融的性能。 良好的荷重軟化溫度 耐火材料能承受窯爐的荷重和在操作過程中所作用的應(yīng)力，并在高溫下不喪失結(jié)構(gòu)強度，不發(fā)生軟化變形和坍塌。,.,.,具有高溫下的體積穩(wěn)定性 耐火材料在高溫條件下使用時，由于材料內(nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng)，體積會發(fā)生變化。要求耐火材料在高溫下體積穩(wěn)定，不致產(chǎn)生因過大的膨脹或收縮使窯爐砌體由于制品的膨脹而崩裂，或由于收縮過大出現(xiàn)裂紋，降低砌體的使用壽命。,.,好的熱震穩(wěn)定性 耐火材料受到窯爐的操作條件影響很大

4、，當(dāng)溫度急劇變化或各部位砌體受熱不均勻時，砌體內(nèi)部會產(chǎn)生應(yīng)力而使耐火材料開裂，剝落，造成爐體損壞，因此，要求耐火材料具有一定的熱震穩(wěn)定性,.,良好的抗蝕性 耐火材料在使用過程，常受到液態(tài)溶液，爐塵，氣態(tài)介質(zhì)或固態(tài)物質(zhì)的化學(xué)作用，使制品被侵蝕損壞因此，耐火材料必須具有強的抵抗侵蝕損壞的性能 耐磨性，透氣性，導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性和硬度,外型和尺寸準(zhǔn)確,.,二 耐火材料的分類,按化學(xué)成分分：酸性，堿性和中性耐火材料 按耐火度分： 按加工制造工藝分：燒成制品，熔鑄制品，不燒制品 按用途分：水泥窯用，玻璃窯用，高爐用，平爐用，轉(zhuǎn)爐用和連鑄用耐火材料 按外觀分：標(biāo)型，普型，異型，特型和超特型耐火材料制品,普通耐

5、火材料（15801770） 高級耐火材料（ 1770 2000） 特級耐火材料（2000）,.,按成型工藝分：天然巖石切鋸，泥漿澆注，可塑成型，半干成型和振動搗打，熔鑄成型等制品 按礦物組成分：硅酸鋁質(zhì)（黏土磚，高鋁磚，半硅磚），硅質(zhì)（硅磚，熔融石英磚制品）鎂質(zhì)（鎂磚，鎂鋁磚，鎂鉻磚），碳質(zhì)（碳磚，石墨磚），白云石質(zhì)，鋯英石質(zhì)，特殊耐火材料制品（高純氧化物制品，難熔化合物制品和高溫復(fù)合材料） 按密度分：重質(zhì)，輕質(zhì)耐火材料,.,三 耐火材料的組成 物相組成包括礦物組成和化學(xué)組成 （一）化學(xué)組成 測定Al2O3, SiO2,Fe2O3,CaO,MgO, TiO2, ZrO Na2O ,K2O等氧化

6、物及燒失量 基本成分 化學(xué)組成 副成分,原料中伴隨的夾雜成分和工藝過程中特別加入的添加成分,.,主成分,是耐火材料占絕大多數(shù)的組分，是構(gòu)成耐火基體的成分，也是特殊基礎(chǔ)其性質(zhì)和數(shù)量直接決定制品性質(zhì) 主要成分可為氧化物，也可是元素或非氧化物的化合物 耐火材料按其成分的化學(xué)性質(zhì)又可分三類: 酸性，堿性和中性耐火材料,.,（）酸性耐火材料含有相當(dāng)數(shù)量的游離二氧化硅硅質(zhì)耐火材料的酸性最強，幾乎由 9497的游離二氧化硅構(gòu)成黏土耐火材料與其相比，游離二氧化硅的量較少，是弱酸性的半硅質(zhì)耐火材料居于其間,.,（）中性耐火材料按其嚴(yán)格意義來說是碳質(zhì)耐火材料，高鋁質(zhì)耐火材料是偏酸和趨于中性的耐火材料，鉻質(zhì)耐火材料

7、是偏堿而趨于中性的耐火材料,.,（）堿性耐火材料含有相當(dāng)數(shù)量的氧化鎂和氧化鈣，鎂質(zhì)和白云石質(zhì)耐火材料是強堿性的，鉻鎂系和鎂橄欖石質(zhì)耐火材料以及尖晶石耐火材料屬于弱堿性耐火材料,.,雜質(zhì)成分 耐火材料的原料絕大多數(shù)是天然礦物，且含有一定量的雜質(zhì)雜質(zhì)成分的溶劑作用使系統(tǒng)的共溶液相生成溫度降低，單位溶劑生成的液相量愈多，且隨溫度升高液相量增長速度愈快，黏度愈小，潤濕性愈好，則雜質(zhì)溶劑作用愈強還具有降低制品的燒成溫度，促進其燒結(jié)的有利作用同時也降低產(chǎn)品的耐火性,.,化學(xué)組成作用,化學(xué)組成可判斷與溶液量變化直接有關(guān)的高溫性質(zhì)，如耐火度，荷重變形溫度，抗渣性等，存在如下關(guān)系： （）開始生成液相量減少，荷重

8、開始變形溫度愈高； （）生成液相量的溫度曲線愈平緩，荷重變形溫度范圍愈寬； （）耐火度與開始生成的液相量有關(guān)； （）原料和制造方法相同而配比不同時，開始生成液相量多的制品，其熱震穩(wěn)定性和抗渣性低而常溫耐壓強度大,.,添加成分 在耐火制品生產(chǎn)中，為了促進其高溫變化和降低燒結(jié)溫度，有時加入少量的添加成分按其目的和作用不同分礦化劑，穩(wěn)定劑和燒結(jié)劑等除可燒掉成分它們都包含在制品的化學(xué)組成中,.,灼減,將干燥的材料在規(guī)定的溫度條件下加熱時質(zhì)量減少百分率稱灼減 它表征原料加熱分解的氣態(tài)產(chǎn)物和有機物含量的多少，從而可以判斷在原料加熱過程中是否需要預(yù)先對其進行煅燒，使原料體積穩(wěn)定,.,（二） 礦物組成,耐火制

9、品是礦物的組成體。 制品的性質(zhì)是其組成礦物和微觀結(jié)構(gòu)的綜合反 映。因此，在分析制品的組成對其性質(zhì)的影響時，單純從化學(xué)組成出發(fā)分析考察問題是不夠全面的，應(yīng)進一步觀察其化學(xué)礦物組成。,.,耐火制品的礦物組成取決于它的化學(xué)組成和工藝條件。化學(xué)組成相同的制品，由于工藝條件不同，所形成礦物相的種類、數(shù)量、晶粒大小和結(jié)合情況有所差異，其性能可能有較大差別。 例如 SiO2在不同工藝條件下可能形成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的兩類礦物鱗石英和方石英，使制品的某些性質(zhì)會有差別。即使制品的礦物組成一定，但隨礦物相的晶粒大小、形狀和分布情況的不同，亦會對制品性質(zhì)有顯著的影響 （如熔鑄制品）。,.,必須從原料的加熱相變化、制造中

10、配料間相互反應(yīng)產(chǎn)生的相變化和耐火材料在使用中的相變化等三方面來研究與考察耐火材料的礦物組成，其結(jié)果可作為確定耐火制品的生產(chǎn)工藝、制品質(zhì)量的鑒定以及判斷是否適用于使用條件等方面的重要依據(jù)。,.,耐火材料一般是多相組成體，其中的礦物相可分兩類，即結(jié)晶相和玻璃相。也可以分為主晶相和基質(zhì)兩大類。,.,主晶相是指構(gòu)成制品結(jié)構(gòu)的主體且熔點較高的晶相。主晶相的性質(zhì)、數(shù)量和其間結(jié)合狀態(tài)直接決定著制品的性質(zhì).,基質(zhì)是指耐火材料中大晶體或骨料間隙中存在的物質(zhì)。也有人將耐火制品中主晶相以外的，填充于主晶體間隙中的物質(zhì)，統(tǒng)稱為基質(zhì)。基質(zhì)對制品的性質(zhì) （如高溫特性和 耐 侵 蝕性）起著決定性的影響。在使用時，制品往往首

11、先從基質(zhì)部分開始損壞，調(diào)整和改變制品的基質(zhì)成分，是改善制品性能的有效工藝措施。,.,大多數(shù)耐火制品按其主晶相和基質(zhì)的成分可以分為兩類： 一類是含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品，如黏土磚、硅磚等； 另一類是僅含晶相的多成分制品，基質(zhì)多為細(xì)微的結(jié)晶體，如鎂磚、鉻鎂磚等堿性耐火材料。 這些制品在高溫?zé)蓵r，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，但是液相在冷卻時并不形成玻璃，而是形成結(jié)晶性基質(zhì)，將主晶相膠結(jié)在一起，基質(zhì)晶體的成分圖1-1耐火制品的顯微結(jié)構(gòu)示意圖不同于主晶相。,.,.,耐火制品的顯微組織結(jié)構(gòu)有兩種類型（見圖 1-1）：一 種 是 由 硅 酸 鹽 （硅 酸 鹽晶體礦物或玻璃體）結(jié)合物膠結(jié)晶體顆粒的結(jié)構(gòu) 類

12、型 （圖 1-1a）；另 一 種 是 由 晶體顆 粒 直 接 交 錯 結(jié) 合 成 晶 體 網(wǎng) （圖 1-1b），例如 高 純 鎂 磚。這 種 顯 微結(jié)構(gòu)上 的差別取決于各相間的界面能和液相對固相的潤濕情況。 這種耐火制品屬于直接結(jié)合結(jié)構(gòu)類型的制品的高溫性能 （高溫力學(xué)強度、抗渣性和熱震穩(wěn)定性）要優(yōu)越得多。,.,因此，近些年來，國內(nèi)外都在致力于研究和制造直接結(jié)合磚，即采用高純原料，減少磚中低熔硅酸鹽結(jié)合物。并在高溫下使少量液相移向顆粒間隙中，而不包圍在固體顆粒周圍，使固體顆粒構(gòu)成連續(xù)的晶體網(wǎng)，形成直接結(jié)合的特征結(jié)構(gòu)，從而顯著提高耐火制品的高溫性能指標(biāo)，延長其使用壽命。,.,四、耐火材料的制作原理

13、,耐火材料的品種很多，由于所用原料以及對產(chǎn)品性能的要求不同，不同類型的耐火材料的生產(chǎn)方法也各有特點。根據(jù)耐火材料的生產(chǎn)特點，通常耐火材料生產(chǎn)工藝有：燒結(jié)制品生產(chǎn)工藝、非燒結(jié)制品生產(chǎn)工藝、不定形耐火材料生產(chǎn)工藝及熔鑄耐火材料生產(chǎn)工藝等。,.,（一）燒結(jié)耐火材料,燒結(jié)耐火制品的生產(chǎn)工藝流程如圖1-2所示 圖1-2 燒結(jié)耐火制品生產(chǎn)工藝流程,原料加工,配料,成型,成品,燒成,干燥,揀選,.,圖1-2燒結(jié)耐火制品生產(chǎn)工藝流程原料經(jīng)精選提純、均化、破粉碎和分級后，將各種不同品種、組分和性能的原料以及各粒級的熟料，加入適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合劑，按擬訂的比例進行配制，通過各種成型機械，將坯料加工成一定形狀的坯體，經(jīng)過干

14、燥，排除坯體中的水分，然后對坯體進行熱處理，使其達到固定外形的作用，并具有預(yù)期顯微結(jié)構(gòu)和性能的產(chǎn)品。這類耐火材料有：硅酸鋁質(zhì)耐火制品、硅質(zhì)耐火制品、鎂質(zhì)耐火制品及輕質(zhì)耐火制品等。,.,（二）熔鑄耐火材料,熔鑄耐火材料，指原料及配合料經(jīng)高溫熔化后澆鑄成一定形狀的制品。配合料的熔融方法有電熔法和鋁熱法兩種。 電熔法即在電弧爐或電阻爐中熔化配合料。 鋁熱法是利用鋁熱反應(yīng)放出的熱量將配合料熔化。電熔法是目前生產(chǎn)熔鑄耐火材料的主要方法。其生產(chǎn)工藝流程如圖1-3所示。,.,圖 熔鑄耐火材料生產(chǎn)工藝流程,原料,鑄件退火,澆鑄,電爐熔化,配料,制品加工,打印商標(biāo)及成品,.,將具有一定化學(xué)組成的耐火材料配合料，

15、在2500左右溫度下用電弧爐熔化，熔體在與該耐火材料相適應(yīng)的溫度下澆入鑄模內(nèi)，再放到有保溫填料的保溫箱內(nèi)或隧道窯中，進行緩慢？地冷卻，以形成能保證鑄件具有最佳性能的顯微結(jié)構(gòu)，用帶金剛石刀具和磨具的設(shè)備對鑄件進行機械加工，確保制品具有精確的幾何形狀和高光潔度的表面，從而提高電熔耐火材料的質(zhì)量及延長使用壽命。,.,由于熔鑄耐火材料生產(chǎn)方法特殊，因而同燒結(jié)法生產(chǎn)的耐火材料相比有以下特點： （）制品致密，氣孔少，且為閉口氣孔； （）機械強度和高溫結(jié)構(gòu)強度大； （）具有高的導(dǎo)熱性和抗渣性； （）組成相完全由成分決定，質(zhì)量控制簡單，最后穩(wěn)定性好； （）耗電高，生產(chǎn)每噸電熔鋯剛玉 （AZS）耐火磚，需耗電2

16、500kwh。,.,電熔耐火材料的化學(xué)組成，對它的物理化學(xué)性能和使用性能有著重要影響，例如 電熔耐火材料主要由 SiO2（1018）， Al2O3 （4054）和 ZrO（3040）組成；其余的氧化物 （， Na2O ）數(shù)量不大，是以夾雜物或?qū)ｉT添加物的形式存在的。耐火材料中的氧化鋯和氧化鋁，是最難熔的氧化物，它們具有良好的抗硅酸鹽溶液的侵蝕作用。耐火材料中的三氧化二鐵和二氧化鈦夾雜物，會使溶液中析出氣泡和斑點，并且在很大程度上降低了耐火材料中玻璃相的滲出溫度。,.,石墨電極與耐火材料溶液接觸，使溶液滲碳。 溶液中碳的存在會降低耐火材料的使用性能。為消除碳影響，采用電弧氧化法、電極外表用氧化鋯

17、細(xì)粉進行等離子噴鍍保護或用鋯剛玉作電極涂料保護，可排除碳的污染，制備使用性能良好的電熔耐火材料。 電熔耐火材料有：電熔莫來石質(zhì)耐火材料、電熔鋯剛玉質(zhì)耐火材料及電熔氧化鋁系耐火材料等。,.,（三）不定形耐火材料,不定形耐火材料是由合理級配的粒狀和粉狀料與結(jié)合劑共同組成的不經(jīng)成型和燒成而直接供使用的耐火材料。 不定形耐火材料的生產(chǎn)，通常只經(jīng)過粒狀、粉狀料的制備和混合料的混煉過程。過程簡便，生產(chǎn)周期短，熱能消耗較低，使用時整體性好，適應(yīng)性強，綜合使用效果好。當(dāng)耐火磚的砌體或整體構(gòu)筑物局部損壞時，可用此種材料更換或利用噴射、投射設(shè)備進行冷、熱態(tài)修補，既迅速又經(jīng)濟。,.,在耐火材料工業(yè)方面，已由過去以燒

18、成制品為主體，發(fā)展成現(xiàn)在的燒成制品與不定形耐火材料并駕齊驅(qū)的局面，不定形耐火材料已成為建材、冶金、化工等工業(yè)生產(chǎn)中不可取代的耐火材料。,.,第二節(jié) 主要性能,耐火材料的性能與原料和制作工藝（包括原料的種類、配比、粒度和混合、成型、干燥及燒成條件等）密切相關(guān)。,耐火材料的性能主要包括其物理性質(zhì)（包括氣孔率、吸水率、透氣度、氣孔孔徑分布、體積密度、真密度等）、熱學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)電性、力學(xué)性質(zhì)高溫使用性和形狀的正確性及尺寸的準(zhǔn)確性。,.,一、物理性質(zhì),（一）氣孔率、體積密度、真密度 氣孔率、體積密度和真密度是評價耐火材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。這些指標(biāo)除直接表征它的本身意義外，還與耐火材料的其他性質(zhì)如熱震穩(wěn)定性、

19、抗渣性、氣體透過性以及導(dǎo)熱性有密切關(guān)系，其中除真密度外，氣孔率和體積密度等相互間都有著密切關(guān)系。,.,1.氣孔率,氣孔率是耐火制品所含氣體體積與制品總體積的百分比。大致可分為三類 （1） 閉口氣孔，它分布在制品中不與外界相通； （2） 開口氣孔，一端封閉，另一端與外界相通，能為流體填充； （3） 貫通氣孔，貫通制品的兩面能為流體通過。 氣孔率有三種表示，即（1）總氣孔率Pt（2）開口氣孔率Pa（3）閉口氣孔率Pc。 三者的關(guān)系為Pt=Pa+Pc,.,2 體積密度 體積密度是耐火制品的質(zhì)量與總體積（包括氣孔體積）之比。他表征耐火材料的致密程度，是耐火材料和耐火制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的基本指標(biāo)之一。體積密

20、度高的制品，其氣孔率小，強度、抗渣性、高溫荷重軟化溫度等一系列性能好。 3 真密度 體積密度是耐火制品的質(zhì)量與真體積（不包括氣孔體積）之比。,.,（二）吸水率,吸水率是耐火制品全部開口氣孔所吸收的水的質(zhì)量與干燥式樣的質(zhì)量的百分比。它實質(zhì)上是反映制品中開口氣孔量的一個技術(shù)指標(biāo)。,.,（三）透氣度,透氣度是耐火制品允許氣體在壓差下通過的性能。透氣度主要由貫通氣孔的大小、數(shù)量和結(jié)構(gòu)決定的。,.,氣孔孔徑分布是耐火制品中各種孔徑的氣孔所占?xì)饪卓傮w積的百分率。 在氣孔率相同的時，孔徑大的制品其強度低。熔鑄或隔熱耐火制品的氣孔孔徑可大于1mm，稱為縮孔或的氣孔；致密耐火制品中的氣孔主要為毛細(xì)孔，孔徑多為1

21、-30m；氣孔微細(xì)化的鋁碳制品和致密高鋁磚平均氣孔小于1-2m。,（四）氣孔孔徑分布,.,二 耐火材料的熱學(xué)性質(zhì),耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)包括比熱容、熱導(dǎo)率、熱膨脹性等。它們是衡量制品是否適應(yīng)具體熱過程的主要依據(jù)，是從事窯爐設(shè)計的基本數(shù)據(jù)。 比熱容是指耐火材料溫度升高1所吸收的熱量,.,式中 C耐火材料的等壓比熱容，KJ/（Kg.） Q加熱式樣所消耗的熱量，KJ G式樣的質(zhì)量，Kg t0式樣加熱前的溫度， t1式樣加熱后的溫度，,（一）比熱容,比熱容按下 下式計算：,.,（二）熱膨脹性,熱膨脹性是指耐火材料在加熱過程中的長度變化，其表達方式有線膨脹率和線膨脹系數(shù)兩種。 線膨脹率是指由室溫至實驗溫度間

22、，式樣長度的相對變化率。 線膨脹系數(shù)是指由室溫至實驗溫度間，溫度每升高1，式樣長度相對變化率。,.,常用耐火制品平均線膨脹系數(shù)見表1-1,常用耐火澆注材料線膨脹系數(shù)見表1-2,.,（三）熱導(dǎo)率 熱導(dǎo)率是在單位溫度梯度下，單位時間內(nèi)通過單位垂直面積的熱量。 耐火材料的熱導(dǎo)率對于高溫?zé)峁ぴO(shè)備的設(shè)計是不可缺少的重要數(shù)據(jù)。對于那些要求隔熱性要求良好的輕質(zhì)耐火材料，檢驗其熱導(dǎo)率更具有重要意義，可以減少厚度或熱損。,.,耐火材料的熱導(dǎo)能力與其礦物組成、組織結(jié)構(gòu)及溫度有密切關(guān)系。材料化學(xué)組成越復(fù)雜、雜質(zhì)含量越多、添加成分形成固溶體越多，它的熱導(dǎo)率降低越明顯。晶體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的材料，熱導(dǎo)率也越小。（相當(dāng)于熱量難

23、以通過，人群和整齊隊列）,.,三、耐火材料的力學(xué)性質(zhì),耐火材料的力學(xué)性質(zhì)是指耐火材料在外力作用下，抵抗形變和破壞的能力。耐火材料的力學(xué)性能指標(biāo)有耐壓強度、抗折強度、粘結(jié)強度、高溫蠕變性和彈性模量等。 （一）耐壓強度 耐壓強度是耐火材料在一定溫度下單位面積上所能承受的極限載荷。耐火材料的耐壓強度分為常溫耐壓強度和高溫耐壓強度。常溫耐壓強度是指制品在室溫下測得的數(shù)值；高溫耐壓強度是指制品在指定高溫條件下測得的數(shù)值。,.,。其計算公式如下： 式中 S式樣常溫耐壓強度，N/mm2； P式樣破碎時的最大載荷，N； A式樣受壓面積，mm2 A1、A2式樣上、下受壓面積，mm2,計算常溫耐壓強度,.,耐火材

24、料抗折強度是指式樣單位承受彎矩時的極限折斷應(yīng)力，又稱抗彎強度。 耐火材料的抗折強度分為常溫抗折強度和高溫抗折強度。室溫下測得的抗折強度稱為常溫抗折強度；耐火制品在規(guī)定的高溫條件下測得的強度稱為 該溫度下的高溫抗折強度。,（二）抗折強度,.,計算常溫抗折強度。,其計算公式如下： 式中 Rr抗折強度，N/cm2 ； F式樣斷裂時的最大載荷， N； L下刀口的間距，mm ； b式樣中部寬度，mm ； h式樣中部高度，mm ； 耐火制品的高溫抗折強度計算公式與常溫抗折強度計算公式相同。,.,（三）黏結(jié)強度 黏結(jié)強度是指兩種材料黏結(jié)在一起時，單位界面之間的黏結(jié)力。 （四）高溫蠕變性 當(dāng)材料在高溫下承受小

25、于極限強度的某一恒定載荷時，產(chǎn)生塑性形變變形量會隨時間的增長而逐漸增加，甚至?xí)共牧掀茐?，這種現(xiàn)象叫蠕變。 一般影響蠕變的因素有； （1）使用條件，如溫度、時間、氣氛等； （2）材料性質(zhì)，如化學(xué)組成和礦物組成； （3）顯微結(jié)構(gòu)。,.,（五）彈性模量,彈性模量是指材料在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)力與伸長或壓縮彈性形變之間的關(guān)系。其數(shù)值為式樣橫截面所受正應(yīng)力與應(yīng)變之比。,.,耐火材料的使用性能是指耐火材料在高溫下使用所具有的性能。 包括耐火度、荷重軟化溫度、重?zé)€變化率、抗熱震性、抗渣性、抗酸性抗堿性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蝕性等。,四、耐火材料的使用性能,.,（一）耐火度,耐火度是指耐火材料在無荷重

26、時抵抗高溫作用而不融化的性能。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定耐火度達到1500以上的無機非金屬材料即為耐火材料。 決定耐火度的基本因素是材料的化學(xué)礦物組成及其分布情況。各種雜質(zhì)成分，特別是具有強溶劑作用的雜質(zhì)成分，會嚴(yán)重降低耐火制品的耐火度。,.,.,耐火材料荷重軟化溫度是指耐火制品在持續(xù)升溫條件下承受恒定載荷產(chǎn)生變形的溫度。 耐火材料的高溫荷重變形溫度的測試方法是固定式樣承受的壓力，不斷升高溫度，測定式樣在發(fā)生一定形變量和坍塌時的溫度，稱為高溫荷重變形溫度。 影響耐火制品荷重軟化溫度的因素主要是其化學(xué)礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)。提高原料的純度，減少低熔物或熔劑的含量，增加成型壓力，制成高密度磚坯，可以顯著提高制

27、品的荷重軟化溫度。,（二）荷重軟化溫度,.,（三）重?zé)€變化率,重?zé)€變化率是指燒成的耐火制品再次加熱到規(guī)定溫度，保溫一定時間，冷卻到室溫后所產(chǎn)生的殘余膨脹和收縮。正號“+”表示膨脹，負(fù)號“-”表示收縮。 多數(shù)耐火材料在重?zé)龝r產(chǎn)生收縮，少制品產(chǎn)生膨脹，如硅磚。因此為了降低耐火制品的重?zé)湛s或膨脹，適當(dāng)提高燒成溫度和延長保溫時間是有效措施。但過高會引起制品變形、組織玻璃化，使熱震穩(wěn)定性降低。,.,五、抗熱震性 耐火材料在使用過程中，經(jīng)常會受到環(huán)境溫度的急劇變化作用產(chǎn)生破壞。此種破壞限制了制品和窯爐的加熱和冷卻，限制了窯爐操作的強化，并是制品和窯爐損壞較快的主要原因之一。 抗熱震性是指耐火制品對溫

28、度迅速變化所產(chǎn)生損傷而不破壞的抵抗性能。 影響耐火制品的熱震性指標(biāo)的主要因素是制品的物理性質(zhì)，如熱膨脹性、熱導(dǎo)率等。一般來說耐火制品的熱膨脹率越大，抗熱震性越差；制品熱導(dǎo)率越高抗熱震性就越好。,.,六、抗渣性,抗渣性是指耐火材料在高溫下抵抗熔渣侵蝕和沖刷作用而不破壞的能力，這里熔渣的概念是指高溫下與耐火材料相接觸的水泥熟料、燃燒灰粉和氣態(tài)物質(zhì)。 熔渣物質(zhì)在高溫下多形成液態(tài)物質(zhì)直接與耐火材料接觸,有些固體物質(zhì)甚至氣體,在高溫下與耐火材料接觸后,最終也會形成液相.熔液侵蝕過程主要是耐火材料在熔渣中的溶解過程和熔渣向耐火材料內(nèi)部侵入(滲透)過程. 耐火材料向熔渣滲透過程可分為 (1)單純?nèi)芙?(2)

29、反應(yīng)溶解 (3)侵入變質(zhì)溶解,.,耐火材料的抗渣性主要與耐火材料的化學(xué)組成及組織結(jié)構(gòu)有關(guān),另外也與熔渣的性質(zhì)及與其相互的條件有關(guān).采用高純耐火原料,改善制品的化學(xué)礦物組成,盡量低熔物高雜質(zhì)的耐火原料,改善制品的化學(xué)礦物組成,盡量減少低熔相及雜質(zhì)的含量,使制品中產(chǎn)生液相及與外界開始反應(yīng)的溫度提高,是提高制品抗渣性能的有效方式.在者是注意耐火材料的選材盡量選用與熔渣的化學(xué)成分相近的耐火材料,減弱她們界面上的反映反應(yīng)強度,如水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熟料呈堿性,應(yīng)選堿性耐火材料等;或是盡量改變?nèi)墼某煞?使其向所用的耐火材料的成分靠攏,也是改善耐火材料抗渣性能的方式之一.另外耐火材料在使用中,還應(yīng)注意到所用材料之間化學(xué)特性應(yīng)相近,防止或減輕在高溫條件下的界面摧毀反映.,.,七、抗堿性,抗堿性是耐火材料在高溫下抵抗堿侵蝕的能力. 測定耐火材料的抗堿性方法,通常是以無水K2CO3侵蝕介質(zhì)，有混合侵蝕法和直接接觸熔融侵蝕法兩種,.,（）混合侵蝕法,用焦碳顆粒與無水K2CO3混合，把試塊埋置其中，在高溫密封條件下，對試塊進行侵蝕反應(yīng)，測定試塊被侵蝕前后尺寸變化或強度下降率,.,（）直接接觸熔融侵蝕法,在高溫密封條件下，以熔融的K2CO3與試塊直接接觸進行侵蝕反應(yīng)，測定式樣被侵蝕前、后各種性能的變化，兩種方