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1、耐火材料是由固相（包括结晶相与玻璃相）和气孔两部分构成的非均质体，三者之间的相对数量及其分布和结合形态构成了耐火材料的显微结构。而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：即陶瓷结合与直接结合。 1.3.3 耐火材料的常温物理性质 耐火材料的常温物理性质包括气孔率、体积密度、真密度和比重等一系列物理指标。 （1）气孔率 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。若把开口气孔与贯通气孔合并为一类，也可把耐火制品的气孔分为开口气孔和封闭气孔两类。 耐火制
2、品中的气孔有一端封闭称为开口气孔，两端均与外界相同称为贯通气孔、封闭在制品中不与外界相通称为封闭气孔。一般认为，耐火制品在使用过程中，由于外界介质的侵蚀而损坏时，贯通气孔起着主要的作用。一般说来，耐火制品（除熔铸制品和隔热制品外）中，开口气孔（包括贯通气孔）占绝对多数，闭口气孔则很少，如硅砖、镁砖、镁铬砖等制品闭口气孔接近于零。因此，耐火材料的气孔率通常分为真气孔率和显气孔率（即开口气孔率） 。由于显气孔率的测定较为容易，所以耐火材料气孔率的指标常以显气孔率来表示： （2）吸水率 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
3、个指标。 （3）体积密度 耐火制品单位表观体积的质量称为体积密度，通常用 kg/m 3或 g/cm 3 表示。对于同一种耐火制品而言，其体积密度与显气孔率呈负相关关系，即制品的体积密度大则显气孔率就低。 （4）真密度 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/cm 3来表示。 （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试样的量： 气孔率和体积密度等技术指标只是表征耐火制品中气孔体积的多少和制品的致密程度，但并不能够反映气孔的大小，分布和形状。耐火制品在使用过程中侵蚀介质浸入、渗透与气
4、孔的大小、形状等密切相关，一般而言，耐火制品的透气度越高，其抵抗熔渣渗透、侵蚀的能力越差。 透气度与气孔的构造和状态有关，并与制品的成型加压方向有关，所以测定时一定要注意它与制品成型时加压方向的关系。 透气度与气孔的半径大小关系密切，孔径小阻力大气体不易通过，粗大的贯通气孔透气度显著提高，实验研究表明，单位时间内，气体通过量与孔道半径的四次方成正比。 7 耐火材料的气孔率、吸水率、体积密度、真密度等的测定可按照 GB/T2997、GB/T2998、GB/T2999 和 GB/T5071 规定的方法进行。 耐火材料透气度可按照 GB/T3000 规定的方法测定。 1.3.4 耐火材料的热学性质和
5、导电性质 （1）热膨胀 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。 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。 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。 膨胀百分率则是指耐火材料由室温加热至试验温度时，试样体积或长度的变化率百分率。 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。 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密切
6、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。 此外，耐火材料的热膨胀性能还对耐火材料抗热震性能以及受热后的内部应力大小和分布等有直接影响。 耐火材料的热膨胀可按国家标准 GB/T7320 规定的方法检测。 （2）热导率 耐火材料的导热率是指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量，用 表示耐火材料中所含的气孔对其导热率的影响最大。一般说来，在一定的温度范围内，对一定范围的气孔率，气孔率越大，导热率越低。耐火材料的化学矿物组成也对材料的导热率也有明显影响。耐火材料的力学性质通常包括耐压强度、抗折强度、扭转强度、耐磨性、弹性模量及高温蠕变等。（1） 耐压强度（2） 抗折强度（3） 高温蠕变性能（4） 弹性模量耐火材料的高温使用性质（1） 耐火度（2） 高温荷重软化温度（3） 高温体积稳定性（4） 热震稳定性
