耐火材料工艺学讲义.pptVIP

12耐火制品的显微组织结构表征的是耐火材料中主晶相与基质间的结合形态。耐火材料主晶相与基质的结合形态有两种：陶瓷结合与直接结合。121.2耐火材料的显微结构陶瓷结合：又称为硅酸盐结合，其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合。直接结合：是指耐火制品中，高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的一种结合。陶瓷结合直接结合⑴气孔率1.3耐火材料的常温物理性质耐火材料（或耐火制品）中气孔体积与总体积之比称为气孔率。耐火材料中的气孔可分为三类：开口气孔（显气孔）、贯通气孔、封闭气孔。表示方法：其中：Pa—为显气孔率V1—为制品中开口气孔的体积V0—为制品的总体积，即试样外表面围成的体积亦称表观体积。气孔产生的原因：原料中的气孔（原料没有烧好）；制品成型时，颗粒间的气孔；测量显气孔率（GB/T2997-2000）：其中：Pa显气孔率，m1干燥试样的质量，m2饱和试样悬浮在液体中的质量，m3饱和试样在空气中的质量。吸水率是指耐火制品中全部开口气孔吸满水时，制品所吸收水的重量与制品重量之比。吸水率实质上是反映制品中开口气孔量的一个指标。W=G1/G*100%式中G干燥式样质量G1试样开口气孔中吸满的水的质量W吸水率粒状（大于2.0mm）耐火材料吸水率的测定，按照GB/T2999-2002测定意义：判断原料或制品质量的好坏、烧结与否、是否致密。同时可以预测耐火材料的抗渣性、透气性能和热震稳定性能。（2）吸水率耐火制品单位表观体积的质量称为体积密度，表示干燥制品的质量与其总体积之比，通常用kg/m3或g/cm3表示。GB/T2997-2000式中：Db为体积密度（g/cm3）G为干试样质量gVb为试样表观体积cm3式中ρb体积密度，ρing试样温度下，浸渍液体的密度，其他符号同上（3）体积密度耐火材料的质量与其真体积（即不包括气孔体积）之比，称为真密度，通常也用g/cm3来表示。式中：Dt为真密度（g/cm3）G为干试样质量gVt为试样真体积cm3真比重的概念：单位体积耐火材料的重量与4℃单位体积水的重量之比值。从数值上来说，真密度和真比重是相等的（4）真密度与真比重式中：Q为气体透过的数量（升）；d为式样的厚度（米）；A为试样的横截面积（平方米）；t为气体透过时间（小时）；P1-P2为试样两端气体压力差（毫米水柱）；K为透气度系数，也称透气率（升·米/米2·毫米水柱·小时）（5）透气度透气度是表示气体通过耐火制品难易程度的特征值，其物理意义是在一定时间内和一定压差下气体透过一定断面和厚度的气体的量：（1）热膨胀1.4耐火材料的热学性质和导电性耐火材料的体积或长度随着温度的升高而增大的物理性质称为热膨胀。01耐火材料的热膨胀可以用线膨胀系数或体膨胀系数表示，也可以用线膨胀百分率或体积膨胀百分率表示。02膨胀系数是指耐火材料由室温加热至试验温度的区间内，温度每升高1℃，试样体积或长度的相对变化率。03耐火材料作为构筑热工设备的结构材料，常常在温度变化条件下使用。因此，耐火材料的热膨胀既是其重要的使用性能，也是工业窑炉等高温热工设备进行结构设计的重要参数。01测定：按照国家标准GB/T7320.1-2000(顶杆法)GB/T7320.2-2000(望远镜法)02热膨胀率的意义：窑炉设计的重要参数、预留膨胀缝的依据，可间接判断耐材热震稳定性能，为什么留膨胀缝？03耐火材料的热膨胀性能取决于它的化学矿物组成，且与耐火材料中结晶相的晶体结构及键强度密切相关。通常：碱性耐火材料的热膨胀系数比酸性耐火材料大；键强度高的材料具有低的热膨胀系数（如SiC）；组成相同的材料，晶体结构不同，其热膨胀系数也不同；加热过程中，存在多晶转变的材料，其热膨胀系数也要发生相应的变化（鳞石英、方石英）。其中：λ—导热率，单位：焦尔/米·秒·K（W/m·K）；ΔQ—Δt时间沿x轴方向穿过ΔF截面上的热量（焦耳）；—沿x轴方向的温度梯度（K·m-1）。耐火材料的导热率是指单位温度梯度下