耐火材料基礎知識

基礎知識

耐火材料：是耐火度不低於1500度的無機非金屬材料（iso的標準）；凡是使用溫度大於1000華氏溫度（538度），並能滿足一定的使用要求的耐火材料（astm,美國材料測試標準）

耐火度：高溫無荷重條件下部熔融軟化的效能，它表示耐火材料的基本效能。

用途：耐火材料可用作高溫窯、爐等熱工裝置的結構以及工業用的高溫器皿和部件（像電力、鋼鐵、有色冶金等行業）。能承受在其中進行的各種物理化學變化及機械作用。

耐火材料大部分是以天然礦石（如耐火材料粘土、矽石、菱鎂礦、白雲石等）為原料製造的，現在，採用某些工業原料和人工合成原料（工業氧化鋁、sic、合成莫來石等）也日益增多。

分類：一、按化學礦物組成分類：

1、矽質製品2、矽酸鋁製品3、鎂質4、白雲石製品5、鉻質製品6、碳質7、鋯質8、特殊製品（純氧化物製品）9、其它：碳化物、氮化物、矽化物、金屬-陶瓷等。

二、按外觀分類：

1、耐火磚（具有一定形狀）：燒成磚、不燒磚、電熔磚（熔融磚）耐火隔熱磚等

2、不定形耐材：搗打料、噴補料、澆注料等

3、耐火泥：熱硬性火泥、氣硬性火泥、水硬性火泥等

三、按耐火度分類：

普通耐火製品（1580~1770度）、高階耐火製品（1770~2000度）、特級耐火製品（2000度以上）

四、按形狀和尺寸分類：

標準型磚、異型磚、特異型磚、大異型磚等以及實驗室或工業用坩堝、器皿、管等特殊製品。

五、按製造工藝方法分類：

泥漿澆注料製品、可塑成形製品、半乾壓型製品、由粉狀非可塑澆注搗固成形製品等

耐火材料的組成和性質

耐火材料在使用過程中，受到高溫（一般為1000~1800度）下發生的物理、化學、機械等作用，使材料容易熔融軟化，或被溶蝕磨蝕，或發生崩裂損壞等現象，使操作中斷，而且沾汙物料。因此要求耐火材料必須具有具有能適應於各種操作條件的性質。

耐火材料的一般性質包括化學-礦物組成、組織結構、力學性質、熱學性質和高溫使用性質。其中有些性質是在常溫下測定的性質：氣孔率、體積密度和耐壓強度等，根據這些性質可以預知耐火材料在高溫下的使用情況；另外的一些性質是在高溫下測定的性質：

耐火度、荷重軟化點、熱震穩定性、抗渣性、高溫體積穩定性等，這些性質反映在一定溫度下耐火材料所處的狀態。或者反映在該溫度下它與外界作用的關係。耐火材料的質量取決於它的性質。

一、耐火材料的化學礦物組成

耐火材料的若干性質，取決於其中的物相組成、分布及各相的特徵，即取決於製品的化學礦物組成。

1、化學組成

化學組成是耐火製品的基本特徵。通常將耐火材料的化學組成按各個成分含量多少和其作用分為兩部分，即佔絕對多量的基本成分------主成分和佔少量的從屬的副成分。副成分是原料中伴隨的夾雜成分和工藝過程中特別加入的新增成分（加入物）。

2、礦物組成

耐火製品是礦物組成體。製品的性質是其組成礦物和微觀結構的綜合反映。

鑑定耐火材料的礦物組成和顯微結構的方法有：

a、顯微鏡法b、x射線分析法c、電子顯微鏡法d、差熱分析和脫水曲線

二、耐火材料的組織結構

耐火材料是由固相（包括結晶相和玻璃相）和氣孔兩部分構成的非均質體。其中各種形狀和大小的氣孔與固相之間的巨集觀關係（包括他們的數量和分布結合情況等）構成耐火材料的巨集觀組織結構。製品的巨集觀組織結構特徵，是影響其高溫使用性質的重要因素。

氣孔率、體積密度、真密度、比重和透氣度

三、耐火材料的熱學性質和導電性

1、熱膨脹：指體積或是長度雖溫度公升高而增大的物理性質。

2、導熱性：這是對於