耐火材料及燃燒概論2

1、2.1.12.1.1氣孔率氣孔率(porosity)(porosity) (1) (1) 氣孔率的定義氣孔率的定義 氣孔率是指耐火材料所含氣氣孔率是指耐火材料所含氣孔的體積占耐火材料總體積的百分孔的體積占耐火材料總體積的百分比。耐火材料中的氣孔依照透氣性比。耐火材料中的氣孔依照透氣性原理可以分為：原理可以分為：(1) (1) 閉口氣孔，封閉口氣孔，封閉在材料中與外界不相通，不能為閉在材料中與外界不相通，不能為流體所填充流體所填充( (見圖見圖2-1)2-1)；(2) (2) 開口開口氣孔，一端封閉而另一端與外界相氣孔，一端封閉而另一端與外界相通，能為流體所填充；通，能為流體所填充；(3) (3

2、) 貫通氣貫通氣孔，貫通材料的兩面，能為流體所孔，貫通材料的兩面，能為流體所通過。通常將開口氣孔和貫通氣孔通過。通常將開口氣孔和貫通氣孔統(tǒng)稱為開口氣孔。統(tǒng)稱為開口氣孔。 圖圖2-1 2-1 耐火材料中氣孔類型耐火材料中氣孔類型 耐火材料的氣孔率，通常有三種表示方法，即耐火材料的氣孔率，通常有三種表示方法，即 (1) (1) 開口氣孔率開口氣孔率P Pa a( (也稱顯氣孔率，也稱顯氣孔率，apparent porosity)apparent porosity)，即耐火材，即耐火材料中開口氣孔料中開口氣孔(open pore(open pore，包含貫通氣孔，包含貫通氣孔) )的體積占耐火材料總

3、體積之百的體積占耐火材料總體積之百分比；分比； (2) (2) 閉口氣孔率閉口氣孔率P Pc c(closed porosity)(closed porosity)，即封閉氣孔的體積占耐火材，即封閉氣孔的體積占耐火材料總體積的百分比；料總體積的百分比； (3) (3) 總氣孔率總氣孔率P Pt t ( (亦稱為真氣孔率，亦稱為真氣孔率，total porosity)total porosity)，是總氣孔體，是總氣孔體積占耐火材料總體積的百分比。以上三種氣孔率用數(shù)學式表示為：積占耐火材料總體積的百分比。以上三種氣孔率用數(shù)學式表示為： 總氣孔率總氣孔率 (2-1) (2-1) 開口氣孔率開口氣孔

4、率 (2-2) (2-2) 閉口氣孔率閉口氣孔率 (2-3)(2-3)%100VVV)P(bcot%100)(boaVVP%100)(bccVVP(2) (2) 氣孔率的表示方法氣孔率的表示方法 圖圖2-2 2-2 耐火材料性質(zhì)和氣孔率的關系耐火材料性質(zhì)和氣孔率的關系1-1-抗熱震性；抗熱震性；2-2-線膨脹系數(shù)；線膨脹系數(shù)；3-3-體積密度；體積密度；4-4-熱導率；熱導率； 5-5-耐壓強度耐壓強度 catPPP三種氣孔率間關系為：三種氣孔率間關系為：(2-4)(2-4) 耐火材料開口氣孔率的測定原理是根據(jù)阿基米德定律采用排水法測耐火材料開口氣孔率的測定原理是根據(jù)阿基米德定律采用排水法測定

5、。致密耐火材料開口氣孔率的測定方法是，首先稱量試樣干燥質(zhì)量，定。致密耐火材料開口氣孔率的測定方法是，首先稱量試樣干燥質(zhì)量，然后將試樣放置于液體抽真空，使液體充分飽和試樣，稱量試樣在空氣然后將試樣放置于液體抽真空，使液體充分飽和試樣，稱量試樣在空氣中的質(zhì)量中的質(zhì)量( (稱為飽和質(zhì)量稱為飽和質(zhì)量) )和試樣的表觀質(zhì)量和試樣的表觀質(zhì)量( (指飽和試樣完全浸沒在液體指飽和試樣完全浸沒在液體中時，試樣的飽和質(zhì)量與其排除液體質(zhì)量之差中時，試樣的飽和質(zhì)量與其排除液體質(zhì)量之差) )。開口氣孔率的計算關系。開口氣孔率的計算關系式如下：式如下： 開口氣孔率開口氣孔率 (2-5)(2-5)(3) (3) 氣孔率的測

6、定方法氣孔率的測定方法%1002313mmmmPa 式中式中 P Pa a耐火材料的顯氣孔率，耐火材料的顯氣孔率，% %； m m1 1干燥試樣的質(zhì)量，干燥試樣的質(zhì)量，g g； m m2 2飽和試樣的表觀質(zhì)量，飽和試樣的表觀質(zhì)量，g g； m m3 3飽和試樣在空氣中的質(zhì)量，飽和試樣在空氣中的質(zhì)量，g g。 (1) (1) 密度的定義密度的定義 密度是指材料的質(zhì)量與其體積之比，通常以密度是指材料的質(zhì)量與其體積之比，通常以g/cmg/cm3 3來表示。當計量來表示。當計量的體積所包含的氣孔類型不同時，可將密度分為體積密度的體積所包含的氣孔類型不同時，可將密度分為體積密度(bulk (bulk d

7、ensitydensity，縮寫為，縮寫為D Db b) )、表觀密度、表觀密度(apparent density(apparent density，縮寫為，縮寫為D Da a) )和真和真密度密度(true density(true density，縮寫為，縮寫為d dt t) )三種。三種。 (2) (2) 密度的表示方法密度的表示方法 體積密度：是指材料的質(zhì)量體積密度：是指材料的質(zhì)量(M)(M)與其所包含的材料的實際體積與其所包含的材料的實際體積和全部氣孔體積之和的總體積和全部氣孔體積之和的總體積(V(Vb b) )之比，即之比，即 2.1.2 2.1.2 密度密度(density)(d

8、ensity) ctbbVVVMVMD0(2-6)(2-6) D Db b材料的體積密度，材料的體積密度，g/cmg/cm3 3； MM試樣的質(zhì)量，試樣的質(zhì)量，g/cmg/cm3 3； V Vt t試樣中材料的實際體積，試樣中材料的實際體積，cmcm3 3；V Vo o試樣中開口氣孔的體積，試樣中開口氣孔的體積，cmcm3 3；V Vc c試樣中閉口氣孔的體積，試樣中閉口氣孔的體積，cmcm3 3。 真密度：是指材料的質(zhì)量與其實際體積之比，即真密度：是指材料的質(zhì)量與其實際體積之比，即(2-8)(2-8) ttVMD 式式(2-6)-(2-8)(2-6)-(2-8)中中 表觀密度：是指材料的質(zhì)量

9、與其所含材料的實際體積和閉口氣表觀密度：是指材料的質(zhì)量與其所含材料的實際體積和閉口氣孔體積之和之比，即孔體積之和之比，即 (2-7)(2-7) ctbaVVMVMD (3) (3) 密度的測定方法密度的測定方法 體積密度：致密耐火材料體積密度的測量方法，與開口氣孔率體積密度：致密耐火材料體積密度的測量方法，與開口氣孔率的測量方法相似。中國標準的測量方法相似。中國標準(GB/T2997-1982)(GB/T2997-1982)和國際標準和國際標準(ISO5017)(ISO5017)的的規(guī)定，體積密度的計算方法如下：規(guī)定，體積密度的計算方法如下： 2311mmDmDb(2-9)(2-9) 式中式中

10、 D Db b試樣的體積密度，試樣的體積密度，g/cmg/cm3 3； m m1 1干燥試樣的質(zhì)量，干燥試樣的質(zhì)量，g g； m m2 2飽和試樣的表觀質(zhì)量，飽和試樣的表觀質(zhì)量，g g； m m3 3飽和試樣在空氣的質(zhì)量，飽和試樣在空氣的質(zhì)量，g g； D D1 1試驗溫度下浸漬液體的密度，試驗溫度下浸漬液體的密度，g g。(2-10)(2-10) 真密度：根據(jù)中國標準真密度：根據(jù)中國標準(GB/T5071-1997) (GB/T5071-1997) 和國際標準和國際標準(ISO5018)(ISO5018)的規(guī)定，對于耐火材料的真密度，把材料破碎、磨細到顆的規(guī)定，對于耐火材料的真密度，把材料破

11、碎、磨細到顆粒內(nèi)盡可能沒有閉口氣孔的程度后，用測量試樣干燥質(zhì)量和真實體粒內(nèi)盡可能沒有閉口氣孔的程度后，用測量試樣干燥質(zhì)量和真實體積來測定真密度。其計算式如下：積來測定真密度。其計算式如下：23111mmmDmDt式中式中 D Dt t試樣的真密度，試樣的真密度，g/cmg/cm3 3； m m1 1干燥試樣的質(zhì)量，干燥試樣的質(zhì)量，g g； m m2 2裝有試樣和選用液體的比重瓶的質(zhì)量，裝有試樣和選用液體的比重瓶的質(zhì)量，g g； m m3 3裝有選用液體的比重瓶的質(zhì)量，裝有選用液體的比重瓶的質(zhì)量，g g； D D1 1試驗溫度下，選用液體的密度，試驗溫度下，選用液體的密度，g/cmg/cm3 3

12、。/iiimm 理論密度理論密度: : m mi i 和和i i分別為材料中所含第分別為材料中所含第i i種礦相的質(zhì)量和理論密度種礦相的質(zhì)量和理論密度(2-11)(2-11) (4) (4) 氣孔率與密度之間的關系氣孔率與密度之間的關系(2-12)(2-12) %100)1 (abaDDP%100)1 (tbtDDP%100)11(tacDDP(2-13)(2-13) (2-14) (2-14) 2.1.3 2.1.3 吸水率吸水率(water absorption)(water absorption) 吸水率是指耐火材料中的全部開口氣孔被水充滿時所吸收水的吸水率是指耐火材料中的全部開口氣孔被

13、水充滿時所吸收水的質(zhì)量與干燥試樣的質(zhì)量之比，以百分率形式表示，即質(zhì)量與干燥試樣的質(zhì)量之比，以百分率形式表示，即%100113mmmWa 式中式中 W Wa a吸水率，吸水率，% %； m m1 1干燥試樣的質(zhì)量，干燥試樣的質(zhì)量，g g； m m3 3飽和試樣在空氣中的質(zhì)量，飽和試樣在空氣中的質(zhì)量，g g。 吸水率通常用來在耐火原料生產(chǎn)中鑒定熟料的煅燒質(zhì)量，原料煅吸水率通常用來在耐火原料生產(chǎn)中鑒定熟料的煅燒質(zhì)量，原料煅燒得越好，吸水率數(shù)值越低。一般要求熟料的吸水率應小于燒得越好，吸水率數(shù)值越低。一般要求熟料的吸水率應小于5%5%。(2-15)(2-15) 2.1.4 2.1.4 透氣度透氣度(p

14、ermeability)(permeability) 透氣度是指耐火材料制品在一定壓差下，允許氣體通過的能力。透氣度是指耐火材料制品在一定壓差下，允許氣體通過的能力。透氣度的計算式如下：透氣度的計算式如下：(2-16) (2-16) 式中式中 K K材料的透氣度，材料的透氣度，mm2 2； 試驗溫度下氣體的動力粘度，試驗溫度下氣體的動力粘度，PasPas； h h試樣高度，試樣高度，mmmm； Q Q氣體的體積流量，氣體的體積流量，L/minL/min； p p1 1氣體進入試樣端的壓力，氣體進入試樣端的壓力，N/mmN/mm2 2； p p2 2氣體溢出試樣端的壓力，氣體溢出試樣端的壓力，N

15、/mmN/mm2 2。2112921016. 2ppppQdhK2.1.5 2.1.5 氣孔孔徑分布氣孔孔徑分布(pore size distribution)(pore size distribution) 氣孔孔徑分布是指耐火材料中各種孔徑的氣孔氣孔孔徑分布是指耐火材料中各種孔徑的氣孔( (指開口氣指開口氣孔孔) )占氣孔總體積的百分比。占氣孔總體積的百分比?？偪俈DdVDV0D D 平均孔徑，平均孔徑，mm；D D 某一壓力所對應的孔徑，某一壓力所對應的孔徑，mm；V V總總開口氣孔的總容積，開口氣孔的總容積，cmcm3 3；d dV V孔容積微分值，孔容積微分值，cmcm3 3。(2-

16、17)(2-17) 耐火材料的熱學性能主要指比熱容、導熱率和熱膨脹耐火材料的熱學性能主要指比熱容、導熱率和熱膨脹性等。這些性能是衡量耐火制品能否適應具體熱過程的重性等。這些性能是衡量耐火制品能否適應具體熱過程的重要依據(jù)，是從事工業(yè)窯爐設計的基本數(shù)據(jù)。耐火材料的熱要依據(jù)，是從事工業(yè)窯爐設計的基本數(shù)據(jù)。耐火材料的熱學性能與原料組成，制造工藝，顯微結構和晶相結構等都學性能與原料組成，制造工藝，顯微結構和晶相結構等都密切相關。密切相關。2.2.1 2.2.1 比熱容比熱容(specific heat capacity)(specific heat capacity) .320ctbtatCCP(2-1

17、8)(2-18) 式中式中 C Cp p 、C C0 0分別表示在溫度分別表示在溫度t t和和00時比定壓熱容，時比定壓熱容，kJ/kJ/（kg kg ） ； a a、b b、c c實驗測得的系數(shù)；實驗測得的系數(shù)； t t溫度，溫度， 。圖圖2-3 2-3 耐火材料的平均比熱容與溫度的關系曲線耐火材料的平均比熱容與溫度的關系曲線11粘土磚；粘土磚；22鎂磚；鎂磚；33硅磚；硅磚；44硅線石磚；硅線石磚；55白云石磚；白云石磚；66鉻磚鉻磚2.2.2 2.2.2 熱膨脹性熱膨脹性(thermal expansibility)(thermal expansibility) 熱膨脹性是指材料的尺寸隨

18、溫度的升高熱膨脹性是指材料的尺寸隨溫度的升高( (或降低或降低) )而增加而增加( (或或減小減小) )的性能。的性能。 耐火材料的熱膨脹性是耐火材料使用時重要性能之一。爐窯耐火材料的熱膨脹性是耐火材料使用時重要性能之一。爐窯在常溫下砌筑，而在高溫下使用時爐體要膨脹。為抵消因熱膨脹在常溫下砌筑，而在高溫下使用時爐體要膨脹。為抵消因熱膨脹所產(chǎn)生的應力，需預留膨脹縫，而且必須根據(jù)耐火材料的熱膨脹所產(chǎn)生的應力，需預留膨脹縫，而且必須根據(jù)耐火材料的熱膨脹性和砌筑體的構造情況制定正確的烘烤制度。性和砌筑體的構造情況制定正確的烘烤制度。熱膨脹性的測定方法熱膨脹性的測定方法 耐火材料的熱膨脹性有兩種表示方法

19、，即線膨脹率和線膨脹系耐火材料的熱膨脹性有兩種表示方法，即線膨脹率和線膨脹系數(shù)。它們是預留膨脹縫和砌體總尺寸結構設計計算的關鍵參數(shù)。數(shù)。它們是預留膨脹縫和砌體總尺寸結構設計計算的關鍵參數(shù)。 線膨脹率線膨脹率: : 是指由室溫至試驗溫度間，試樣長度的相對變化率。是指由室溫至試驗溫度間，試樣長度的相對變化率。 試樣由室溫至試驗溫度的各溫度間隔的線膨脹率按下式計算：試樣由室溫至試驗溫度的各溫度間隔的線膨脹率按下式計算：式中式中 試樣的線膨脹率，試樣的線膨脹率，% %； L L0 0試樣在室溫下的長度，試樣在室溫下的長度，mmmm； L Lt t試樣加熱到試驗溫度試樣加熱到試驗溫度t t時的長度，時的

20、長度，mmmm； A Ak(t)k(t)在溫度在溫度t t時儀器的矯正系數(shù)，時儀器的矯正系數(shù)，mmmm。100)(0)(0LALLtKt(2-19)(2-19) 試樣由室溫至試驗溫度的線膨脹系數(shù)按下式計算：試樣由室溫至試驗溫度的線膨脹系數(shù)按下式計算：線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù): :100)(00tt(2-20) (2-20) 式中式中 試樣的線膨脹系數(shù)，試樣的線膨脹系數(shù)，1010-6-6-1-1； 0 0試樣的線膨脹率，試樣的線膨脹率，% %； t t0 0室溫，室溫，C C； t t試驗溫度，試驗溫度，C C。 圖圖2-4 2-4 常用耐火材料的熱膨脹曲線常用耐火材料的熱膨脹曲線11鎂磚；鎂磚；2

21、2硅磚；硅磚；33鉻鎂磚；鉻鎂磚；44半硅磚；半硅磚；5-5-粘土磚；粘土磚；66高鋁磚；高鋁磚；77粘土磚粘土磚 各種耐火制品的熱膨脹性差別很大，主要取決于其化學礦物組成，而各種耐火制品的熱膨脹性差別很大，主要取決于其化學礦物組成，而與制品的生產(chǎn)工藝無關。與制品的生產(chǎn)工藝無關。 一般而言，由晶體構成的材料與晶體中化學鍵的性質(zhì)和鍵強有關。由一般而言，由晶體構成的材料與晶體中化學鍵的性質(zhì)和鍵強有關。由共價鍵向離子鍵發(fā)展過程中，離子鍵性增加，其膨脹性也增加。具有較大共價鍵向離子鍵發(fā)展過程中，離子鍵性增加，其膨脹性也增加。具有較大鍵強的晶體和非同向性晶體中鍵強大的方向上，熱膨脹系數(shù)較低。如碳化鍵強的

22、晶體和非同向性晶體中鍵強大的方向上，熱膨脹系數(shù)較低。如碳化硅具有較高的鍵強，故熱膨脹系數(shù)較低。層狀結構的石墨，其垂直于硅具有較高的鍵強，故熱膨脹系數(shù)較低。層狀結構的石墨，其垂直于C C軸的軸的層內(nèi)原子間強大，線膨脹系數(shù)很低，僅為層內(nèi)原子間強大，線膨脹系數(shù)很低，僅為1 11010-6-6/ ；而平行于；而平行于C C軸的層間軸的層間分子鍵強小，線膨脹系數(shù)高達分子鍵強小，線膨脹系數(shù)高達27271010-6-6/ 。故凡由高度各向異性的晶體構。故凡由高度各向異性的晶體構成的多晶體，其膨脹系數(shù)都很小，如堇青石和鋁板鈦礦多晶體都是低熱膨成的多晶體，其膨脹系數(shù)都很小，如堇青石和鋁板鈦礦多晶體都是低熱膨脹系

23、數(shù)的材料。據(jù)有氧離子緊密堆積結構的氧化物晶體，一般具有較高的脹系數(shù)的材料。據(jù)有氧離子緊密堆積結構的氧化物晶體，一般具有較高的熱膨脹性。如熱膨脹性。如MgOMgO、BeOBeO、AlAl2 2O O3 3、MgAlMgAl2 2O O4 4和和BeAlBeAl2 2O O4 4等都具有離子緊密堆積結等都具有離子緊密堆積結構，故都具有很高的熱膨脹性。構，故都具有很高的熱膨脹性。 具有網(wǎng)狀結構的玻璃制品，一般皆有很低的膨脹系數(shù)，如石英玻璃具有網(wǎng)狀結構的玻璃制品，一般皆有很低的膨脹系數(shù)，如石英玻璃全由硅氧四面體構成網(wǎng)絡，正負離子間鍵強大，故膨脹系數(shù)最小，僅為全由硅氧四面體構成網(wǎng)絡，正負離子間鍵強大，故

24、膨脹系數(shù)最小，僅為0.540.5410-6/ 10-6/ 。但是，當此種玻璃含有能使網(wǎng)絡破斷的堿金屬氧化物。但是，當此種玻璃含有能使網(wǎng)絡破斷的堿金屬氧化物時，則玻璃的膨脹系數(shù)增大，而且隨著加入的正離子與氧離子間鍵強的時，則玻璃的膨脹系數(shù)增大，而且隨著加入的正離子與氧離子間鍵強的減小而增加。反之，若加入能參與網(wǎng)絡構造使以斷裂的硅氧網(wǎng)絡重新連減小而增加。反之，若加入能參與網(wǎng)絡構造使以斷裂的硅氧網(wǎng)絡重新連接起來的氧化物，例如在一定含量范圍內(nèi)，加入接起來的氧化物，例如在一定含量范圍內(nèi)，加入B B2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3、GaGa2 2O O3 3等，等，隨著加入量的增加可使熱膨脹

25、系數(shù)下降。若玻璃中含有鍵強大的離子，隨著加入量的增加可使熱膨脹系數(shù)下降。若玻璃中含有鍵強大的離子，如如ZrZr2+2+、ZrZr4+4+、ThTh4+4+等，它們處于網(wǎng)絡間隙中，對其周圍硅氧四面體起聚等，它們處于網(wǎng)絡間隙中，對其周圍硅氧四面體起聚集作用，增加結構的緊密性，也使膨脹系數(shù)下降。集作用，增加結構的緊密性，也使膨脹系數(shù)下降。2.2.32.2.3導熱性導熱性(thermal conductivity)(thermal conductivity) 耐火材料的導熱性，即其傳遞熱量的能力，通常以導熱系數(shù)耐火材料的導熱性，即其傳遞熱量的能力，通常以導熱系數(shù)來表示。導熱系數(shù)表示在能量傳遞過程中，在

26、單位時間內(nèi)，在單來表示。導熱系數(shù)表示在能量傳遞過程中，在單位時間內(nèi)，在單位溫度梯度下，單位面積所通過的熱量。導熱系數(shù)的表達式為：位溫度梯度下，單位面積所通過的熱量。導熱系數(shù)的表達式為：)/(dxdTq(2-21)(2-21) 式中式中 材料的導熱系數(shù)；材料的導熱系數(shù)；W/m W/m q q熱流密度；熱流密度； dT/ddT/dx x溫度梯度。溫度梯度。11碳化硅磚；碳化硅磚；22鎂磚；鎂磚；33碳化硅磚碳化硅磚( (含含SiC70%)SiC70%)；44剛玉轉；剛玉轉；55碳化硅磚碳化硅磚( (含含SiC50%)SiC50%)；66燒結白云石磚；燒結白云石磚；77氧化鋯磚；氧化鋯磚；88鉻鎂磚

27、；鉻鎂磚；99剛玉剛玉( (含含-Al-Al2 2O O3 390%)90%)；1010硅線石磚；硅線石磚；1111橄欖石磚；橄欖石磚；1212鉻磚；鉻磚；1313硅磚；硅磚；1414致密粘土磚；致密粘土磚；1515粘土磚粘土磚圖圖2-5 2-5 常見耐火材料的導熱率常見耐火材料的導熱率 當耐火材料含有玻璃相時，由于非晶質(zhì)的結構無序，原子間當耐火材料含有玻璃相時，由于非晶質(zhì)的結構無序，原子間相撞機率大，故與晶體相比，導熱系數(shù)較低。當耐火材料中含有相撞機率大，故與晶體相比，導熱系數(shù)較低。當耐火材料中含有氣孔時，由于氣體的導熱系數(shù)比固體小，所以隨氣孔率的增加，氣孔時，由于氣體的導熱系數(shù)比固體小，所

28、以隨氣孔率的增加，材料的導熱系數(shù)減小。這就是材料的導熱系數(shù)減小。這就是多孔材料導熱系數(shù)低的基本原因多孔材料導熱系數(shù)低的基本原因。2.2.4 2.2.4 導電性導電性(electrical conductivity)(electrical conductivity) 耐火材料的導電性，通常用電阻率來表示。電阻率與絕對溫度間的耐火材料的導電性，通常用電阻率來表示。電阻率與絕對溫度間的關系可以用如下關系式來表示：關系可以用如下關系式來表示：TBAe/式中式中 材料的電阻率，材料的電阻率，-1-1cmcm-1-1； T T絕對溫度，絕對溫度，K K； A A、B B與材料性質(zhì)有關的常數(shù)。與材料性質(zhì)有關

29、的常數(shù)。 (2-22)(2-22) 耐火制品的導電率，主要受其化學礦物組成、氣孔率和溫度等影響耐火制品的導電率，主要受其化學礦物組成、氣孔率和溫度等影響。例如，除碳質(zhì)、石墨質(zhì)和碳化硅制品外，大部分耐火材料在常溫下是電例如，除碳質(zhì)、石墨質(zhì)和碳化硅制品外，大部分耐火材料在常溫下是電的不良導體。但是，隨溫度升高，電阻減小，導電性增加，特別是在的不良導體。但是，隨溫度升高，電阻減小，導電性增加，特別是在10001000C C以上，導電性明顯增加。如果加熱到熔融狀態(tài)時，會呈現(xiàn)出很以上，導電性明顯增加。如果加熱到熔融狀態(tài)時，會呈現(xiàn)出很高的導電能力。高的導電能力。 氣孔率對耐火制品導電性的影響，通常隨氣孔率

30、的增加，電阻率增氣孔率對耐火制品導電性的影響，通常隨氣孔率的增加，電阻率增加。但在某些導電率低的陶瓷中，氣孔能使導電率提高。這主要是因為加。但在某些導電率低的陶瓷中，氣孔能使導電率提高。這主要是因為電荷沿氣孔表面的遷移更方便電荷沿氣孔表面的遷移更方便( (與表面擴散相似與表面擴散相似) )。 雜質(zhì)對導電率的影響也很大雜質(zhì)對導電率的影響也很大, , 是作為決定結晶界面上得到硅酸鹽玻是作為決定結晶界面上得到硅酸鹽玻璃相的材料來源而影響導電率。璃相的材料來源而影響導電率。 耐火材料的力學性能是指耐火材料在承受載荷時抵抗形變和斷裂的性耐火材料的力學性能是指耐火材料在承受載荷時抵抗形變和斷裂的性能能。耐

31、火材料在承受載荷時，要產(chǎn)生形變。這種形變的大小，雖所受載荷。耐火材料在承受載荷時，要產(chǎn)生形變。這種形變的大小，雖所受載荷的增加而增大，一般首先經(jīng)彈性變形再塑性變形直至斷裂。根據(jù)作用于材的增加而增大，一般首先經(jīng)彈性變形再塑性變形直至斷裂。根據(jù)作用于材料之上應力方向的不同，如壓縮應力、拉應力、剪切應力、彎曲應力、摩料之上應力方向的不同，如壓縮應力、拉應力、剪切應力、彎曲應力、摩擦力或撞擊力等，相應地將材料的強度分為耐壓強度、抗折強度、抗剪強擦力或撞擊力等，相應地將材料的強度分為耐壓強度、抗折強度、抗剪強度、耐磨性和抗撞擊性等。度、耐磨性和抗撞擊性等。 通過檢驗不同條件下耐火材料的力學性能，對于了解

32、耐火材料抵通過檢驗不同條件下耐火材料的力學性能，對于了解耐火材料抵抗破壞的能力，掌握材料的受損機理和研究開發(fā)高質(zhì)量耐火制品都有著十抗破壞的能力，掌握材料的受損機理和研究開發(fā)高質(zhì)量耐火制品都有著十分重要的意義。本節(jié)主要講述耐火材料的主要力學性能指標，包括耐壓強分重要的意義。本節(jié)主要講述耐火材料的主要力學性能指標，包括耐壓強度、抗折強度、蠕變性、彈性模量和耐磨性等。度、抗折強度、蠕變性、彈性模量和耐磨性等。2.3.1 2.3.1 常溫耐壓強度常溫耐壓強度(cold crushing strength(cold crushing strength， 縮寫為縮寫為CCS)CCS) 常溫耐壓強度是指常溫

33、下材料的單位面積所能承受的最大壓力常溫耐壓強度是指常溫下材料的單位面積所能承受的最大壓力，用用N/mmN/mm2 2即兆帕即兆帕(MPa)(MPa)來表示，即：來表示，即： APS (2-23)(2-23) 常溫耐壓試驗方法是，在常溫下，用壓力試驗機以規(guī)定的速率，常溫耐壓試驗方法是，在常溫下，用壓力試驗機以規(guī)定的速率，對規(guī)定尺寸的試樣加載，直至試樣斷裂。然后根據(jù)所記錄的最大載荷對規(guī)定尺寸的試樣加載，直至試樣斷裂。然后根據(jù)所記錄的最大載荷和試樣承受載荷的面積，計算其抗壓強度。和試樣承受載荷的面積，計算其抗壓強度。圖圖2-6 2-6 常見耐火材料的常溫耐壓強度常見耐火材料的常溫耐壓強度 2.3.2

34、 2.3.2 高溫耐壓強度高溫耐壓強度(hot crushing strength(hot crushing strength，HCS)HCS) 耐火材料的高溫耐壓強度是指材料在高于耐火材料的高溫耐壓強度是指材料在高于1000-1200 1000-1200 的高溫熱的高溫熱態(tài)下單位面積所承能受的最大壓力，以態(tài)下單位面積所承能受的最大壓力，以MPaMPa表示表示。 耐火材料的耐壓強度一般隨溫度的升高而有明顯的變化。從常耐火材料的耐壓強度一般隨溫度的升高而有明顯的變化。從常溫起隨溫度升高，強度呈直線下降。此后，有些材料仍隨溫度升高溫起隨溫度升高，強度呈直線下降。此后，有些材料仍隨溫度升高而繼續(xù)下降

35、；有些材料當溫度升至一定范圍內(nèi)時，則隨溫度升高而而繼續(xù)下降；有些材料當溫度升至一定范圍內(nèi)時，則隨溫度升高而升高，并在某一特定溫度下達最大值，隨后急劇下降。圖升高，并在某一特定溫度下達最大值，隨后急劇下降。圖2-72-7是一些是一些常用耐火材料的高溫耐壓強度隨溫度的變化情況。常用耐火材料的高溫耐壓強度隨溫度的變化情況。 1 1剛玉磚；剛玉磚； 22粘土磚；粘土磚； 33高鋁磚；高鋁磚； 44鎂磚；鎂磚；5 5，66硅磚硅磚圖圖2-72-7常見耐火材料的高溫強度曲線常見耐火材料的高溫強度曲線 耐火制品高溫耐壓強度的這種變化是受材料中的某些組分、特耐火制品高溫耐壓強度的這種變化是受材料中的某些組分、

36、特別是其中的基質(zhì)或其結合相在高溫下發(fā)生的變化所控制。一般而言，別是其中的基質(zhì)或其結合相在高溫下發(fā)生的變化所控制。一般而言，完全由晶體構成的燒結耐火材料，因高溫下其中晶粒及晶界易發(fā)生塑完全由晶體構成的燒結耐火材料，因高溫下其中晶粒及晶界易發(fā)生塑性變形，特別是當其加荷速度較小時更易發(fā)生塑性變形，故其強度隨性變形，特別是當其加荷速度較小時更易發(fā)生塑性變形，故其強度隨溫度的升高而降低。當其中部分晶相間在高溫下熔融或形成熔融體時，溫度的升高而降低。當其中部分晶相間在高溫下熔融或形成熔融體時，如硅磚、粘土磚和高鋁磚，其基質(zhì)主要由玻璃相構成，隨著溫度的升如硅磚、粘土磚和高鋁磚，其基質(zhì)主要由玻璃相構成，隨著溫

37、度的升高，此種多相材料的強度也因顯微結構隨溫度變化而降低。但當溫度高，此種多相材料的強度也因顯微結構隨溫度變化而降低。但當溫度進一步提高后，由于玻璃相的粘度由脆性變?yōu)閺婍g性，使材料顆粒間進一步提高后，由于玻璃相的粘度由脆性變?yōu)閺婍g性，使材料顆粒間結合更為牢固，從而使強度明顯提高。而后，隨著溫度升高，因材料結合更為牢固，從而使強度明顯提高。而后，隨著溫度升高，因材料中熔體粘度急劇下降，材料的強度也隨之急劇下降。中熔體粘度急劇下降，材料的強度也隨之急劇下降。2.3.3 2.3.3 抗折強度抗折強度 (modulus of rupture(modulus of rupture，MOR)MOR) 抗折

38、強度亦稱抗彎強度或斷裂模量，是指材料單位面積所能承受抗折強度亦稱抗彎強度或斷裂模量，是指材料單位面積所能承受的極限彎曲應力的極限彎曲應力。 耐火材料的抗折強度分為常溫抗折強度和高溫抗折強度。在耐火材料的抗折強度分為常溫抗折強度和高溫抗折強度。在常溫下測得的抗折強度成為常溫抗折強度；在常溫下測得的抗折強度成為常溫抗折強度；在1000-1200C1000-1200C以上的某以上的某一特定溫度下測得的抗折強度為高溫抗折強度。一特定溫度下測得的抗折強度為高溫抗折強度。LPhb圖圖2-8 2-8 試樣三點彎曲簡圖試樣三點彎曲簡圖(2-24) 式中式中 R R試樣的抗折強度，試樣的抗折強度，N/mmN/m

39、m2 2( (或或MPa)MPa)； F F試樣斷裂時所承受的最大載荷，試樣斷裂時所承受的最大載荷，N N； L L兩支點間的距離，兩支點間的距離，mmmm b b試樣寬度，試樣寬度，mmmm； h h試樣高度；試樣高度；mmmm。232FLRbh 耐火制品抗折強度的測量方法是，一定尺寸的試樣在三點耐火制品抗折強度的測量方法是，一定尺寸的試樣在三點彎曲裝置上彎曲裝置上( (如圖如圖2-8)2-8)變彎時，抗折強度按下式計算變彎時，抗折強度按下式計算 : : 耐火制品的抗折強度與耐壓強度受相同的因素所支配。就燒結耐耐火制品的抗折強度與耐壓強度受相同的因素所支配。就燒結耐火制品和不燒耐火制品而言，

40、耐火材料中的基質(zhì)、結合劑和組織結構火制品和不燒耐火制品而言，耐火材料中的基質(zhì)、結合劑和組織結構( (如氣孔和裂紋等如氣孔和裂紋等) )的特征，對抗折強度的影響較為明顯，特別是對材的特征，對抗折強度的影響較為明顯，特別是對材料的高溫抗折強度影響更為明顯。當材料中的主晶相仍穩(wěn)定的情況下，料的高溫抗折強度影響更為明顯。當材料中的主晶相仍穩(wěn)定的情況下，其中的基質(zhì)或結合劑在高溫下是否易于出現(xiàn)熔體及熔體的性質(zhì)和其分其中的基質(zhì)或結合劑在高溫下是否易于出現(xiàn)熔體及熔體的性質(zhì)和其分布情況，對高溫抗折強度的影響甚為敏感。因此，耐火材料的高溫抗布情況，對高溫抗折強度的影響甚為敏感。因此，耐火材料的高溫抗折強度常作為評

41、價材料在高溫熱態(tài)下的質(zhì)量折強度常作為評價材料在高溫熱態(tài)下的質(zhì)量( (特別是其結合相質(zhì)量特別是其結合相質(zhì)量) )的的一項重要指標。一項重要指標。 2.3.4 2.3.4 粘結強度粘結強度(bond strength)(bond strength) 粘結強度是指兩種材料粘結在一起時，單位界面之間的粘結力。粘結強度是指兩種材料粘結在一起時，單位界面之間的粘結力。耐耐火材料粘結強度主要是表征不定形耐火材料在各種溫度及特定條件下的火材料粘結強度主要是表征不定形耐火材料在各種溫度及特定條件下的強度指標。不定形耐火材料在使用時，要有一定的粘結力，以使其有效強度指標。不定形耐火材料在使用時，要有一定的粘結力，

42、以使其有效地粘結于施工基體。地粘結于施工基體。 根據(jù)受力方向不同，耐火材料的粘結強度可分為抗彎粘結強度和抗根據(jù)受力方向不同，耐火材料的粘結強度可分為抗彎粘結強度和抗剪切粘結強度。剪切粘結強度。 232FLRbh(2-25) 式中式中 R R試樣的抗折粘結強度，試樣的抗折粘結強度，N/mmN/mm2 2( (或或MPa)MPa)； F F試樣粘結面斷裂時所承受的最大載荷，試樣粘結面斷裂時所承受的最大載荷，N N； L L兩支點間的距離，兩支點間的距離，mmmm b b粘結面處試樣的寬度，粘結面處試樣的寬度，mmmm； h h粘結面處試樣的高度；粘結面處試樣的高度；mmmm。2.3.5 2.3.5

43、 蠕變性蠕變性(creep properties) (creep properties) 當耐火材料承受低于極限強度的一定應力時會產(chǎn)生塑性變形，變形量當耐火材料承受低于極限強度的一定應力時會產(chǎn)生塑性變形，變形量隨負荷時間延長而增加，甚至導致材料破壞。這種隨負荷時間延長而增加，甚至導致材料破壞。這種受外力作用產(chǎn)生的變形受外力作用產(chǎn)生的變形隨時間延長而增加的現(xiàn)象稱為蠕變隨時間延長而增加的現(xiàn)象稱為蠕變。耐火材料的高溫蠕變性是指制品在高。耐火材料的高溫蠕變性是指制品在高溫應力作用下隨著時間變化而發(fā)生的等溫變形。高溫蠕變性可分為高溫壓溫應力作用下隨著時間變化而發(fā)生的等溫變形。高溫蠕變性可分為高溫壓縮蠕變

44、、高溫拉伸蠕變、高溫彎曲蠕變和高溫扭轉蠕變等。其中最常用的縮蠕變、高溫拉伸蠕變、高溫彎曲蠕變和高溫扭轉蠕變等。其中最常用的是高溫壓縮蠕變。是高溫壓縮蠕變。 壓縮蠕變性以壓蠕變率壓縮蠕變性以壓蠕變率來度量，即：來度量，即：%10001LLLn式中式中 蠕變率，蠕變率，% %； L L0 0試樣原始高度，試樣原始高度，mmmm； L L1 1試樣恒溫開始時的高度，試樣恒溫開始時的高度，mmmm； L Ln n試樣恒溫試樣恒溫n n小時后的高度，小時后的高度，mmmm。(2-26) 測定耐火材料蠕變的意義在于，研究耐火材料在高溫下由于應力作測定耐火材料蠕變的意義在于，研究耐火材料在高溫下由于應力作用

45、而產(chǎn)生的組織結構的變化，檢測制品的質(zhì)量和評價生產(chǎn)工藝。此外，用而產(chǎn)生的組織結構的變化，檢測制品的質(zhì)量和評價生產(chǎn)工藝。此外，測定耐火制品在不同溫度下和荷重下的蠕變曲線，可以了解制品發(fā)生蠕測定耐火制品在不同溫度下和荷重下的蠕變曲線，可以了解制品發(fā)生蠕變的最低溫度、不同溫度下的蠕變速率和高溫應力下的變形特征，確定變的最低溫度、不同溫度下的蠕變速率和高溫應力下的變形特征，確定制品保持彈性狀態(tài)的溫度范圍和呈現(xiàn)高溫塑性的溫度范圍等。這在窯爐制品保持彈性狀態(tài)的溫度范圍和呈現(xiàn)高溫塑性的溫度范圍等。這在窯爐設計時，預測耐火制品在實際應用中承受負荷的變化，評價制品的使用設計時，預測耐火制品在實際應用中承受負荷的變

46、化，評價制品的使用性能等有著實際意義。性能等有著實際意義。 耐火材料的蠕變主要受溫度、應力、時間和材料結構的影響。材耐火材料的蠕變主要受溫度、應力、時間和材料結構的影響。材料所處的溫度愈高，承受應力愈大，時間愈長，蠕變率愈大。料所處的溫度愈高，承受應力愈大，時間愈長，蠕變率愈大。 當耐火材料完全由晶體構成時，蠕變除受到與晶體彈性有關的晶當耐火材料完全由晶體構成時，蠕變除受到與晶體彈性有關的晶體的鍵強影響以外，主要受晶體內(nèi)空位擴散、位錯移動、晶體滑移和體的鍵強影響以外，主要受晶體內(nèi)空位擴散、位錯移動、晶體滑移和晶粒間的結合狀態(tài)所控制。晶體缺陷愈小，晶界較少以及晶間穿插結晶粒間的結合狀態(tài)所控制。晶

47、體缺陷愈小，晶界較少以及晶間穿插結合較強，皆不易產(chǎn)生嚴重蠕變。合較強，皆不易產(chǎn)生嚴重蠕變。 當材料含有玻璃相，特別是當玻璃相為連續(xù)相時，材料的蠕變受當材料含有玻璃相，特別是當玻璃相為連續(xù)相時，材料的蠕變受玻璃相控制。玻璃相的量愈多和粘度愈低，材料在低應力下即可產(chǎn)生玻璃相控制。玻璃相的量愈多和粘度愈低，材料在低應力下即可產(chǎn)生粘性流動，故在高溫下蠕變愈嚴重。粘性流動，故在高溫下蠕變愈嚴重。 圖圖2.10 2.10 典型高溫蠕變曲線典型高溫蠕變曲線2.3.6 2.3.6 彈性模量彈性模量(modulus of elasticity(modulus of elasticity，MOE)MOE)式中式中

48、 E E彈性模量，彈性模量，N/mmN/mm2 2； 材料所受應力，材料所受應力，N/mmN/mm2 2； 材料的應變。材料的應變。 彈性模量是指材料在外力作用下產(chǎn)生的變形，在彈性極限內(nèi)應力與應彈性模量是指材料在外力作用下產(chǎn)生的變形，在彈性極限內(nèi)應力與應變變( (壓縮或伸長壓縮或伸長) )比例關系，稱為彈性模量比例關系，稱為彈性模量。其數(shù)值為試樣橫截面積所受正。其數(shù)值為試樣橫截面積所受正應力與應變之比，亦可表征材料抵抗變形的能力。應力與應變之比，亦可表征材料抵抗變形的能力。 當材料受到拉伸或壓縮時，在彈性極限內(nèi)的應力與應變之比，稱為縱當材料受到拉伸或壓縮時，在彈性極限內(nèi)的應力與應變之比，稱為縱

49、向彈性模量或楊氏模量。如下式表示：向彈性模量或楊氏模量。如下式表示：E(2-27) 式中式中 G G剪切彈性模量，剪切彈性模量，N/mmN/mm2 2；剪切應力，剪切應力，N/mmN/mm2 2；剪切應變，以弧度表示。剪切應變，以弧度表示。 當材料受剪切應力時，在彈性極限內(nèi)剪切應力同剪切應變之比，當材料受剪切應力時，在彈性極限內(nèi)剪切應力同剪切應變之比，稱為剪切彈性模量，或稱剛性模量。如下式表示：稱為剪切彈性模量，或稱剛性模量。如下式表示：G材料的彈性模量受晶體鍵強控制，即彈性模量與晶格粒子間結合力的材料的彈性模量受晶體鍵強控制，即彈性模量與晶格粒子間結合力的大小密切相關。幾種晶體中，原子晶體的

50、共價鍵結合最強，故彈性模量最大小密切相關。幾種晶體中，原子晶體的共價鍵結合最強，故彈性模量最大；分子晶體的結合力最弱，彈性模量最小。若晶體中空位和位錯等缺陷大；分子晶體的結合力最弱，彈性模量最小。若晶體中空位和位錯等缺陷較多，或晶界、晶粒中解離充分，則彈性模量較低。另外，材料的彈性模較多，或晶界、晶粒中解離充分，則彈性模量較低。另外，材料的彈性模量也與其密實程度和各組分間的結合強度等狀況有關。一般而言，材料的量也與其密實程度和各組分間的結合強度等狀況有關。一般而言，材料的氣孔率愈高，其彈性模量愈低。氣孔率愈高，其彈性模量愈低。(2-28) 材料的各組分間結合較弱時，其彈性模量變小。由此可見，耐

51、火材料的材料的各組分間結合較弱時，其彈性模量變小。由此可見，耐火材料的彈性模量還與材料內(nèi)部各組分間的配合，泥料的制備和成型是否適當以及燒彈性模量還與材料內(nèi)部各組分間的配合，泥料的制備和成型是否適當以及燒結是否充分有關。因此，對特定組分的耐火材料而言，也可依據(jù)彈性模量的結是否充分有關。因此，對特定組分的耐火材料而言，也可依據(jù)彈性模量的高低評價其成型和燒結的優(yōu)劣。高低評價其成型和燒結的優(yōu)劣。耐火材料的彈性模量同其耐壓強度、抗折強度和耐磨性有大致正比的關耐火材料的彈性模量同其耐壓強度、抗折強度和耐磨性有大致正比的關系。耐火材料的彈性模量對其耐熱震性影響甚大。系。耐火材料的彈性模量對其耐熱震性影響甚大

52、。2.3.7 2.3.7 耐磨性耐磨性(wearing resistance)(wearing resistance)耐火材料的耐磨性是指其抵抗固體、液體和含塵氣流對其表面的機耐火材料的耐磨性是指其抵抗固體、液體和含塵氣流對其表面的機械磨損作用的能力。械磨損作用的能力。 耐火材料的耐磨性取決于材料的組成與結構。當材料為單一晶體構成耐火材料的耐磨性取決于材料的組成與結構。當材料為單一晶體構成的致密多晶時，其耐磨性主要取決于組成材料的礦物晶相的硬度。硬度越的致密多晶時，其耐磨性主要取決于組成材料的礦物晶相的硬度。硬度越高，材料的耐磨性越好。當?shù)V相為非同向性晶體時，晶粒越細小，材料的高，材料的耐磨性

53、越好。當?shù)V相為非同向性晶體時，晶粒越細小，材料的耐磨性越好。當材料由多相構成時，其耐磨性還與材料的體積密度或氣孔耐磨性越好。當材料由多相構成時，其耐磨性還與材料的體積密度或氣孔率有直接關系，也與各組分間的結合強度有關。因此，對常溫下某一耐火率有直接關系，也與各組分間的結合強度有關。因此，對常溫下某一耐火材料而言，其耐磨性能與其耐壓強度成正比，燒結良好的制品其耐磨性也材料而言，其耐磨性能與其耐壓強度成正比，燒結良好的制品其耐磨性也較好。較好。 耐火材料的耐磨性與溫度有關。有的耐火材料耐火材料的耐磨性與溫度有關。有的耐火材料( (如鋁硅系耐火制品如鋁硅系耐火制品) )，一般認為它在一定溫度下一般認

54、為它在一定溫度下( (如如700-900C700-900C以內(nèi)的彈性范圍內(nèi)以內(nèi)的彈性范圍內(nèi)) )，溫度愈低耐，溫度愈低耐磨性愈差，即可認為當溫度提高后隨著彈性模量的增加，耐磨性有所降低。磨性愈差，即可認為當溫度提高后隨著彈性模量的增加，耐磨性有所降低。當溫度繼續(xù)升高，彈性模量達到最大值以后，隨著彈性模量的降低，耐磨當溫度繼續(xù)升高，彈性模量達到最大值以后，隨著彈性模量的降低，耐磨性又有所提高。如硅酸鋁質(zhì)耐火制品在性又有所提高。如硅酸鋁質(zhì)耐火制品在1200-1350C1200-1350C時，耐磨性甚至優(yōu)于時，耐磨性甚至優(yōu)于常溫時。當溫度計一步提高，達常溫時。當溫度計一步提高，達1400C1400C

55、以上時，由于制品中的液相粘度急以上時，由于制品中的液相粘度急劇降低，耐磨性隨之降低。但有些耐火材料，如含鉻制品，隨溫度升高，劇降低，耐磨性隨之降低。但有些耐火材料，如含鉻制品，隨溫度升高，耐磨性增加。耐磨性增加。2.4 2.4 耐火材料的使用性能耐火材料的使用性能 耐火材料在使用過程中，除了承受高溫熱負荷作用外，還承受來自耐火材料在使用過程中，除了承受高溫熱負荷作用外，還承受來自爐料和環(huán)境的重負荷作用和其他物理、化學作用。耐火材料的使用性能，爐料和環(huán)境的重負荷作用和其他物理、化學作用。耐火材料的使用性能，就是其在高溫條件下抵抗這些自外部的作用而不易損壞的性質(zhì)。根據(jù)耐火就是其在高溫條件下抵抗這些

56、自外部的作用而不易損壞的性質(zhì)。根據(jù)耐火材料的使用性能，不僅可以判斷耐火制品的優(yōu)劣，還可以根據(jù)具體使用條材料的使用性能，不僅可以判斷耐火制品的優(yōu)劣，還可以根據(jù)具體使用條件，選擇合適的耐火制品。件，選擇合適的耐火制品。 耐火材料的使用性能主要包括：耐火度、荷重軟化溫度、重燒線變耐火材料的使用性能主要包括：耐火度、荷重軟化溫度、重燒線變化率、抗熱震性、抗渣性、抗酸性、抗氧化性、抗水化性和抗化率、抗熱震性、抗渣性、抗酸性、抗氧化性、抗水化性和抗COCO侵蝕性侵蝕性等。等。2.4.1 2.4.1 耐火度耐火度(refractoriness)(refractoriness)耐火度是指耐火材料在無荷重條件下

57、，達到特定軟化程度的溫度耐火度是指耐火材料在無荷重條件下，達到特定軟化程度的溫度，表征材料抵抗高溫作用的性能。表征材料抵抗高溫作用的性能。 耐火度與熔點的區(qū)別在于，熔點是晶體加熱時固相與液相處于平耐火度與熔點的區(qū)別在于，熔點是晶體加熱時固相與液相處于平衡時的溫度；而耐火度是指多相體達到某一特定軟化程度的溫度。由衡時的溫度；而耐火度是指多相體達到某一特定軟化程度的溫度。由于多數(shù)耐火制品為多相非均質(zhì)材料，無一定熔點，從開始出現(xiàn)液相到于多數(shù)耐火制品為多相非均質(zhì)材料，無一定熔點，從開始出現(xiàn)液相到完全熔化是一個漸變過程，在一個相當寬的溫度區(qū)間內(nèi)，液固兩相并完全熔化是一個漸變過程，在一個相當寬的溫度區(qū)間內(nèi)

58、，液固兩相并存。因此，為了準確表征耐火材料在高溫下的軟化和熔融特征，只能存。因此，為了準確表征耐火材料在高溫下的軟化和熔融特征，只能用耐火度來衡量。用耐火度來衡量。 圖圖2-11 2-11 試錐在不同熔融階段的彎倒情況試錐在不同熔融階段的彎倒情況aa熔融開始以前；熔融開始以前；bb在相當于耐火度的溫度下；在相當于耐火度的溫度下；cc在高于耐火度的溫度下在高于耐火度的溫度下 中國標準中國標準(GB/T7322-1997)(GB/T7322-1997)規(guī)定了耐火材料耐火度的測量方法，其規(guī)定了耐火材料耐火度的測量方法，其具體要點是，將被測材料制成與標準測溫錐形狀、尺寸具體要點是，將被測材料制成與標準

59、測溫錐形狀、尺寸( (下底邊長下底邊長8mm8mm，上底邊長上底邊長2mm2mm，高，高30mm)30mm)相同的截頭三角錐，在規(guī)定的加熱條件下，與標相同的截頭三角錐，在規(guī)定的加熱條件下，與標準測溫錐彎倒情況相比較，直至試錐頂部彎倒接觸底盤，此時與試錐同準測溫錐彎倒情況相比較，直至試錐頂部彎倒接觸底盤，此時與試錐同時彎倒的標準測溫錐可代表的溫度即為試錐的耐火度。時彎倒的標準測溫錐可代表的溫度即為試錐的耐火度。 耐火材料的耐火度通常都用標準測溫錐的錐號表示。各國標準測溫耐火材料的耐火度通常都用標準測溫錐的錐號表示。各國標準測溫錐規(guī)格不同，錐號所代表的溫度也不一致。我國通用的標準錐通常以錐規(guī)格不同

60、，錐號所代表的溫度也不一致。我國通用的標準錐通常以WZWZ加錐號來表示，錐號乘以加錐號來表示，錐號乘以1010即為所代表的溫度。如試錐與即為所代表的溫度。如試錐與WZ175WZ175號標準號標準錐同時彎倒，則試樣的耐火度為錐同時彎倒，則試樣的耐火度為1750C1750C。表。表2-12-1是一些常用耐火原料和是一些常用耐火原料和制品的耐火度。制品的耐火度。制制 品品耐火度耐火度/C/C制制 品品耐火度耐火度/C/C結晶硅石結晶硅石硅硅 磚磚硬質(zhì)粘土硬質(zhì)粘土粘粘 土土 磚磚1730-17701730-17701690-17301690-17301750-17701750-17701610-175