1.5耐火材料的使用性能

莫来石和作为莫来 硅酸盐玻璃相800～900℃下 石基质的大量的硅 开始转变为粘度大的液相。 酸盐玻璃相组成
耐火制品在与其使用情况相近的条件下的结构强度与变形 情况，因而是耐火制品的重要性能指标。
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
耐火制品的荷重软化温度 制品的化学-矿物组成 制品的组织结构 制品的显微结构 制品的液相的性质、 制品的结晶相与液相的比例及相互作用。
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
粘土砖： 荷重变形曲线比较平坦，开始变形温度较低，与40％
变形温度间相差达200～250℃。
硅砖 镁砖
开始变形温度与40％变形 温度差很小
达到变形的温度立刻破坏 达到40％变形前即溃裂
开始变形温度 其耐火度之间的差数不同
硅砖只差几十度 镁砖却差近千度
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
荷重变形曲线 不同的原因：
晶体形成网络骨架,
变形温度高
①存在的结晶相、 晶体构造和性状
晶体以孤岛状分散于液 相中,变形温度由液相的
含量及粘度所决定
②晶相和液相的数量及 液相在一定温度下的粘度
③晶相与液相的相互作用， 会改变液相的数量和性质。
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
各种耐火材料的荷重变形曲线 1－高铝砖(Al2O370％)；2－硅砖，3－镁砖，4，6－粘土砖；5－半硅砖
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
几种耐火制品的0.2Mh荷重变形温度(℃)
砖种
0.6％变
形温度 TH
硅砖(耐火度1730℃)
1650
一级粘土砖(40％Al2O3，耐火度1730℃) 1400
上底每边长2mm，下底每边长8mm，高30mm，。
升温速度规定，塞格尔锥每小时600℃，美国标准锥中温 部分每小时15℃，高温部分每小时1000℃。
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
耐火度的意义：评价原料纯度和难熔程度。
耐火材料达到耐火度时实际上已不具有机械强度了，因 此耐火度的高与低与材料的允许使用温度并不等同，也就是 说耐火度不是材料的使用温度上限
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
耐火度与熔点的区别： 1、熔点指纯物质的结晶相与液湘处于平衡时的温度； 2、熔点是一个物理常数； 3、耐火材料为多相混合体，其熔融是在一定的温度范 围内进行的，是一个工艺指标。
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
耐火度是一个技术指标，将被测制品按一定方法制成截头 三角锥（2×8×30mm）。试锥以一定升温速度加热，达到某 一温度开始出现液相，温度继续升高液相量逐渐增加,粘度减小， 试锥在重力作用逐渐软化弯倒,当其弯倒至顶点与底接触的温度， 即为试样的耐火度。
耐火制品荷重软化温度的测定： 一般是在0.2MPa的固定载荷下，以一定的升温速度均匀加 热，测定试样（Φ36×50mm直圆柱体）压缩0.6%、4%、 40% 时的温度。 试样压缩0.6%时的变形温度即为试样的荷重软化开始温度， 即通常所说的荷重软化点。 试样压缩4％（2mm）－变形温度； 试样压缩40％（20mm）－溃裂点；
名称
高铝砖 镁砖 白云石砖
耐火度范围/℃
1770～2000 ＞2000 ＞2000
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
2）高温荷重软化温度 耐火材料的高温荷重软化温度（高温荷重变形温度）：
材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力，即指耐火 材料试样在固定压力下，不断升高温度，试样发生一定变形量 和坍塌时的温度。 高温荷重软化温度在一定程度上
与有固定熔点的结晶态物质不同，耐火材料是由多种矿物 组成的多相固体混合物，没有固定的熔点。
其熔融是在一定温度范围内进行的，当对其加热升温至某 一温度时开始出现液相（即固定的开始熔融温度），继续加热 温度仍然继续升高、液相量也随之增多，直至升至某一温度全 部变为液相，在这个温度范围内，液相与固相同时存在。
三级粘土砖
1250
莫来石砖(Al2O370％) 刚玉砖(Al2O390％) 镁砖(耐火度～2000℃)
1600 1870 1550
4％变形 度
－ 1470 1320 1660 1900 －
40％变 形温度TK
1670 1600 1500 1800 － 1580
TK TH
20 200 250 200 － 30
a-熔融开始以前
b-在相当于耐火度的温度下
c－在高于耐火度的温度下
三角锥在不同熔融程度下的弯倒情况
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
耐火度试验方法： 被测材料制成与标准测温锥形状、尺寸相同的截头三角锥 在规定的加热条件下，与标准测温锥弯倒情况作比较，直至 试锥顶部弯倒接触底盘 与试锥同时弯倒的标准测温锥可代表的温度为该试锥的耐火 度。 截头三角锥，截面成等边三角形
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
影响荷软的因素：
化学矿物组成。晶相构造和性状、晶相与液相的比例和相 互作用、液相粘度等。 生产工艺。制品烧成温度和气孔率等。 原料纯度、杂质成分的性质和含量。 测定条件。升温速率快，荷软温度较高。
测定荷软的意义： 可以作为材料最高的使用温度。
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
1.5 耐火材料的使用性能
耐火材料在高温下使用时所具有的性能
耐火度
荷重软化温度
重烧线变化率
抗热震性
抗渣性
抗酸性
抗碱性
抗氧化性
抗水化性
抗CO侵蚀性
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
1） 耐火度
耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化的性质称 为耐火度。
只有综合考虑材料的其它性能和使用条件，才能作为 合理选用耐火材料的参考依据。以镁砖为例，其耐火度高达 2000℃以上，但允许使用温度大大低于耐火度。
“耐火度越高砖越好”
陶瓷工业用耐火材料--------耐火材料的使用性能
名称
结晶硅石 硅砖
硬质粘土 粘土砖
耐火原料及制品的耐火度
耐火度范围/℃
1730～1770 1690～1730 1750～1770 1610～1750