耐火材料的物理性质,由耐火材料厂家整理分享。
耐火材料的物理性质主要包括结构性质、力学性质和热电性质。
A结构性质
结构性质主要包括气孔率、吸水率、密度和透气度等,它们是影响耐火材料使用性能的重要因素。
a气孔率
在耐火制品内,有许多大小不同、形状不一的气孔,主要有以下三种:
(1)不和大气相通的气孔,称为闭口气孔。
(2)和大气相通的气孔,称为开口气孔。
(3)贯穿耐火制品的气孔,称为贯通气孔。
气孔总体积与耐火材料总体积的比值即总气孔率。若耐火砖块的总体积(包括其中的全部气孔)为V、质量为M、闭口气孔的体积为V1,开口气孔的体积为V2,贯通气孔的体积为V3,则:
总气孔率=(V1+V2+V3)/V×100%
显气孔体积与耐火材料总体积的比值,称为显气孔率。
显孔率=(V2+V3)/V×100%
b吸水率
耐火材料制品中显气孔吸水质量与耐火材料制品质量的比值即为吸水率。
吸水率=(G1-G)/G×100%
式中G-耐火材料烘干质量,kg;
G1-耐火材料吸水后质量,kg。
吸水率测定方法简便,在实际生产中常用来鉴定耐火原料的质量。原料烧结程度愈好,其吸水率愈低。
c密度
(1)体积密度。单位体积(含气体体积)耐火材料的质量,用符号“ρ”表示。
ρ=m/V
(2)真密度。耐火材料除去全部气孔后,单位体积的质量,用符号“ρ’”表示。
ρ’=m/(V-(V1+V2+V3))
d透气度
耐火制品的透气性是指耐火材料对一定压力的气体的透过程度,用透气率表示。即在单位压力差的空气作用下,在单位时间内,通过单位厚度和单位面积制品的空气量。耐火材料的透气性与制品内连通气孔的数量及气体压力有关,一般要求透气性愈小愈好。
B力学性质
a耐压强度
(1)常温耐压强度。在常温下单位面积耐火材料所能承受的压力,N/m2。现行规定耐火制品的耐压强度如下:
普通耐火材料>1.0×107~1.5×107N/m2;
耐火材料>2.5×107~3.0×107N/m2。
(2)高温耐压强度。在高温下单位面积耐火材料所能承受的压力,N/m2。
b耐磨性
耐火材料的耐磨性是指抵抗摩擦、冲击作用的能力,它直接影响炉子的使用周期。
C抗折强度
耐火材料的常温抗折强度与耐压强度有关。通常,常温耐压较高的制品,其常温抗折性能也较好,高温抗折能力强的制品,在高温条件下,对于物科的撞击、磨损、液态渣的冲刷等,均有较好的抵抗能力。
d弹性模量
耐火材料的弹性模量是表征制品抵抗受力变形的能力。耐火制品在弹性极限内,外力作用产生的应力与应变之比,称为弹性模量。
C热电性质
a热膨胀性
耐火制品的热膨胀性可用线膨胀系数或体积膨胀系数来表示,也可用线膨胀百分率或体积膨胀百分率表示。主要取决于其化学矿物组成和所承受的温度。
b导热性
这是指耐火材料传导热量的能力,用导热系数λ表示。影响其导热能力的主要因素是化学矿物组成、气孔率及温度。晶体的导热能力一般大于非晶体的玻璃质;气孔率大,导热能力低;大部分耐火材料(例如黏土砖和硅砖等)的导热性随温度升高而增加,而镁砖、碳化硅的导热性随温度升高而降低。
c比热容
常压下加热1kg样品使之升温1℃(K)所需的热量,称为耐火材料的比热容,它与矿物组成、气孔率及温度有关。下表列出了几种耐火材料的平均比热容。
耐火材料的平均比热容(kj(kg·K))
温度范围/℃ | 25~600 | 25~1000 | 25~1200 | 25~1400 |
粘土砖 | 0.921 | 0.963 | 0.996 | 1.022 |
镁质 | 0.883 | 0.942 | 0.971 | 1 |
硅质 | 1.13 | 1.193 | 1.214 | – |
影响耐火材料性能的物理性质还有标砖的单重,单重与体密、显孔率等有关,常见的耐火砖单重有:粘土砖标砖:3.6~3.7kg,高铝砖标砖:3.8~4.4kg(数据仅供参考,应以实际制品为主)。