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1、陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能1.2 耐火材料的结构性能耐火材料的结构性能 耐火材料的结构性能耐火材料的结构性能： 气孔率、吸水率、体积密度、气孔率、吸水率、体积密度、 气孔孔径分布、气孔孔径分布、 透气度、透气度、 真密度等。真密度等。 评价耐火材料质量的重要指标评价耐火材料质量的重要指标。结构性能与原料结构性能与原料（种类、配比、粒度（种类、配比、粒度等等）密切相关。密切相关。陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能原料原料制造工艺制造工艺 成型、成型、原料粒度原料粒度耐火材料的耐火材料的结构性能结构性能
2、 原料配比原料配比原料种类原料种类干燥干燥混合混合烧成条件烧成条件陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能1.1. 气孔率气孔率 气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。(3)(3)贯通气孔，贯通制品两面，能为流体通过贯通气孔，贯通制品两面，能为流体通过耐火制品耐火制品中的气孔中的气孔 (2)(2)开口气孔，一端封闭，另一端与外界相开口气孔，一端封闭，另一端与外界相 通，能为流体填充；通，能为流体填充； (1)(1)封闭气孔，封闭在制品中不与外界相通封闭气孔，封闭在制品中不与外界相通开口气孔开口气
3、孔闭口气孔闭口气孔陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能耐火制品中气孔类型耐火制品中气孔类型 1 1封闭气孔；封闭气孔；2 2开口气孔；开口气孔；3 3贯通气孔贯通气孔陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能氧化铝晶内和晶间气孔氧化铝晶内和晶间气孔陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能基质的封闭气孔基质的封闭气孔材材料料中中气气孔孔产产生生的的原原因因？陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能多孔制品基质中的贯通气孔多孔制品基质中的贯通气孔
4、陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能气气孔孔率率是是多多数数耐耐火火材材料料的的基基本本技技术术指指标标。它它的的大大小小几几乎乎影影响响耐火制品的所有性能，尤其是强度、热导率、抗热震性等耐火制品的所有性能，尤其是强度、热导率、抗热震性等。耐火制品耐火制品的气孔率的气孔率(3)(3)闭口气孔率闭口气孔率闭口气孔体积与制品总体积之比闭口气孔体积与制品总体积之比 (2)(2)开口气孔率开口气孔率( (显气孔率显气孔率) )开口气孔体积与制品总体积之比开口气孔体积与制品总体积之比(1)(1)总气孔率总气孔率( (真气孔率真气孔率) )总气孔体积与制品总体积之
5、比总气孔体积与制品总体积之比耐火制品的耐火制品的开口开口气孔率：气孔率：07780%，致密制品，致密制品1028闭口气孔率与坯体的特征和烧成时形成液相量有关，硅砖、闭口气孔率与坯体的特征和烧成时形成液相量有关，硅砖、镁砖、镁铬砖接近镁砖、镁铬砖接近0，黏土砖，黏土砖0.74气孔产生的原因：气孔产生的原因：1）原料中的气孔（原料没有烧好）；）原料中的气孔（原料没有烧好）；2）制品成型时，颗粒间的气孔；）制品成型时，颗粒间的气孔；3）制品烧成时，由于物化反应形成的气孔。）制品烧成时，由于物化反应形成的气孔。陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能陶瓷工业用耐火
6、材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能测定方法测定方法用体积为用体积为50200cm3的试样。的试样。称量干试样质量称量干试样质量试试样样在在容容器器中中抽抽真真空空，再再加加入入液液体体充充分分饱饱和和试试样样，称称量量饱和试样在空气中的质量饱和试样在空气中的质量称称量量饱饱和和试试样样的的表表观观质质量量 ( (指指饱饱和和试试样样完完全全淹淹没没在在浸浸液液中时，饱和试样的质量减去被排除的液体质量中时，饱和试样的质量减去被排除的液体质量) )。 陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能m m1 1干燥试样的质量，干燥试样的质
7、量，g g；m m2 2饱和试样的表观质量，饱和试样的表观质量，g g；m m3 3 饱和试样在空气中的质量，饱和试样在空气中的质量，g g。显气孔率显气孔率：真真气气孔孔率率:D Dt t试样的真密度，试样的真密度，g/cmg/cm3 3； D Db b试样的体积密度，试样的体积密度，g/cmg/cm3 3；闭口气孔率闭口气孔率陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能高气孔率的定形隔热耐火制品真气孔率的测定方法：高气孔率的定形隔热耐火制品真气孔率的测定方法：用体积不小于用体积不小于150cm3，棱长或直径不小于，棱长或直径不小于50mm的试的试样，精确测
8、量试样尺寸和质量的方法，计算体积密度样，精确测量试样尺寸和质量的方法，计算体积密度 致密耐火制品的显气孔率一般为致密耐火制品的显气孔率一般为10102828；隔热耐火制品的真气孔率大于隔热耐火制品的真气孔率大于4545。D Dt t试样的真密度，试样的真密度，g/cmg/cm3 3；D Db b试样的体积密度，试样的体积密度，g/cmg/cm3 3；陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能2.2. 吸水率吸水率 吸水率是耐火制品全部开口气孔所吸收的水的质量与干燥吸水率是耐火制品全部开口气孔所吸收的水的质量与干燥试样的质量百分比。试样的质量百分比。 用吸水率
9、来鉴定熟料的煅烧质量，原料煅烧得越好，吸水用吸水率来鉴定熟料的煅烧质量，原料煅烧得越好，吸水率数值越低。一般应小于率数值越低。一般应小于5 5。 致密定形耐火制品吸水率的测定方法致密定形耐火制品吸水率的测定方法 称量称量干试样质量干试样质量 将盛有试样的容器抽真空，再加水充分饱和试样，称量将盛有试样的容器抽真空，再加水充分饱和试样，称量饱饱和试样在空气中的质量。和试样在空气中的质量。 致密定形耐火制品的吸水率致密定形耐火制品的吸水率 m m1 1干燥试样的质量，干燥试样的质量，g g； m m3 3饱和试样在空气中的质量饱和试样在空气中的质量陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成
10、和性耐火材料的组成和性能能粒状耐火材料吸水率的测定方法粒状耐火材料吸水率的测定方法: 用用25mm的粒状试样，用抽真空或煮沸的方法使试样的粒状试样，用抽真空或煮沸的方法使试样被水充分饱和，称量干燥试样和饱和试样的质量。被水充分饱和，称量干燥试样和饱和试样的质量。粒状耐火材料的吸水率粒状耐火材料的吸水率 m1干燥试样的质量，干燥试样的质量，g；m3饱和试样在空气中的质量，饱和试样在空气中的质量，g。 测定意义：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。可以预测耐火材料的抗渣性、
11、透气性能和热震稳定性能。陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能3. 体积密度体积密度 体积密度是耐火制品的质量与其总体积体积密度是耐火制品的质量与其总体积( (包括气孔包括气孔) )的比值的比值 表征耐火材料的致密程度，是所有耐火原料和耐火制品质表征耐火材料的致密程度，是所有耐火原料和耐火制品质量标准中的基本指标之一。量标准中的基本指标之一。 体积密度高的制品，其气孔率小，强度、抗渣性、高温荷体积密度高的制品，其气孔率小，强度、抗渣性、高温荷重软化温度等一系列性能好。重软化温度等一系列性能好。 陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火
12、材料的组成和性能能致密定形耐火制品的体积密度致密定形耐火制品的体积密度高气孔率的定形隔热耐火制品的体积密度高气孔率的定形隔热耐火制品的体积密度Db试样的体积密度，试样的体积密度，g/cm3；m1干燥试样的质量，干燥试样的质量，g；m2饱和试样的表观质量，饱和试样的表观质量，g；m3饱和试样在空气中的质量，饱和试样在空气中的质量，g；D1试验温度下，浸渍液体的密度，试验温度下，浸渍液体的密度，g/cm3。或或陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能4. 真密度真密度 真密度是耐火制品的质量与其真体积真密度是耐火制品的质量与其真体积(不包括气孔体积不包括气孔体
13、积)之比。之比。 在耐火材料中，硅砖的真密度是衡量石英转化程度的重要技在耐火材料中，硅砖的真密度是衡量石英转化程度的重要技术指标。术指标。SiO2组成的各种不同矿物的真密度不同，鳞石英的真组成的各种不同矿物的真密度不同，鳞石英的真密度最小，方石英次之，石英最大。密度最小，方石英次之，石英最大。 耐火材料的真密度测量：耐火材料的真密度测量： 把材料破碎、磨细到尽可能无封闭气孔存在的颗粒后，用测把材料破碎、磨细到尽可能无封闭气孔存在的颗粒后，用测量试样干燥质量和真体积来测定真密度。量试样干燥质量和真体积来测定真密度。真密度按下式计算：真密度按下式计算：1选用的液体试验温度下的密度，选用的液体试验温
14、度下的密度，g/cm3； m1试样的干燥质量，试样的干燥质量，g；m2装有试样和选用液体的比重瓶的质量，装有试样和选用液体的比重瓶的质量，g； m3装有选用液体的比重瓶的质量，装有选用液体的比重瓶的质量，g。陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能5.透气度透气度 其其物物理理意意义义是是在在一一定定时时间间内内和和一一定定压压差差下下气气体体透透过过一一定定断断面和厚度的试样的量面和厚度的试样的量。式中：式中：Q-为气体透过的数量（升）；为气体透过的数量（升）；d-为试样的厚度（米）；为试样的厚度（米）； A-为试样的横截面积（平方米）；为试样的横截面积
15、（平方米）；t-为气体透过时间（小时）；为气体透过时间（小时）； P1-P2为试样两端气体压力差（牛顿为试样两端气体压力差（牛顿/平方米）；平方米）； K-为透气度系数，也称透气率（升为透气度系数，也称透气率（升米米/牛顿牛顿小时）小时） 气孔率和体积密度等技术指标只是表征耐火制品中气孔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，并不能够反映气孔的大小、体积的多少和制品的致密程度，并不能够反映气孔的大小、分布和形状。分布和形状。 耐火制品在使用过程中，侵蚀介质浸入、渗透的程度与耐火制品在使用过程中，侵蚀介质浸入、渗透的程度与耐火制品气孔的大小、形状等密切相关，一
16、般而言，耐火制品气孔的大小、形状等密切相关，一般而言，耐火制耐火制品的透气度越高，其抵抗熔渣渗透、侵蚀的能力越差品的透气度越高，其抵抗熔渣渗透、侵蚀的能力越差。 透气度与透气度与耐火制品的气孔的构造和状态有关，并随耐火耐火制品的气孔的构造和状态有关，并随耐火制品成型时的加压方向而异制品成型时的加压方向而异。它和气孔率既有一定关系，又。它和气孔率既有一定关系，又无规律性。无规律性。陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能陶瓷工业用耐火材料陶瓷工业用耐火材料-耐火材料的组成和性耐火材料的组成和性能能总结：总结：致密定形耐火制品的体积密度致密定形耐火制品的体积密度 致密定形耐火制品的吸水率致密定形耐火制品的吸水率 致密定形耐火制品的致密定形耐火制品的显气孔率显气孔率
