第十四章無機(jī)材料的制備

1、第十四章無機(jī)材料的制備傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料包括水泥、陶瓷、玻璃和耐火材料，將無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的基本理論和它們的制備工藝原理結(jié)合起來， 從而加深對(duì)理論的理解，進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)的思維方法。第一節(jié) 水泥的制備主要講授硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法、制備原理和工藝過程。一生產(chǎn)方法水泥的生產(chǎn)方法可歸納為：兩磨一燒。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)分為三個(gè)階段： 石灰質(zhì)原料、 粘土質(zhì)原料與少量校正原料經(jīng)破碎后，按一定比例配合、磨細(xì)，并配合為成分合適、質(zhì)量均勻的生料， 稱為生料的制備； 生料在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得以硅酸鹽為主要成分的硅酸鹽水泥熟料， 稱為熟料煅燒； 熟料加適量石膏， 有時(shí)還加適量混合材料或外加劑共同磨細(xì)為水泥， 稱

2、為水泥粉磨。二硅酸鹽水泥熟料的煅燒1 生料在煅燒過程中的物理與化學(xué)變化1. 干燥與脫水干燥即物料中自由水的蒸發(fā)， 而脫水則是粘土礦物分解放出結(jié)晶水。粘土礦物高嶺土在500-600 下失去結(jié)晶水，主要形成非晶質(zhì)的偏高嶺土，因此高嶺土脫水后活性較高，其反應(yīng)式為：Al2O3.2SiO2.2H2r Al2O3.2SiO2+2H2O2. 碳酸鹽分解生料中的碳酸鈣在煅燒過程中發(fā)生分解放出二氧化碳， 其反應(yīng)式如下：CaCO3CaO+CO2吸熱反應(yīng)影響碳酸鈣分解的因素：a. 溫度：高，分解速度增加b.窯系統(tǒng)的CO冽壓：通風(fēng)良好，CO汾壓低，有利于分解c. 生料細(xì)度、懸浮分散程度d. 原料的種類和性質(zhì)。3. 固

3、相反應(yīng)在碳酸鈣分解的同時(shí)， 石灰質(zhì)和粘土質(zhì)組分間， 通過質(zhì)點(diǎn)的相互擴(kuò)散，進(jìn)行固相反應(yīng)，過程如下：800C： CaO.Al2O3 CaO.Fe2O3 與 2CaO.SiO2 (C20 開始形成800900：開始形成12CaO.7Al2O3。9001100C： 2CaO.Al2O3.SiO2(C2AS)形成后又分解。開始形成3CaO.AlO3(C3A和 4CaO.Al2O3.Fe2O3(C4AF)1100120OC:大量形成 C3所口 C4AF,C2蛤量達(dá)到最大值。固相反應(yīng)一般包含相界面上的反應(yīng)和物質(zhì)遷移兩個(gè)過程。 提高質(zhì)點(diǎn)的遷移速率、顆粒粒度的控制(窄分布，避免少量大顆粒的存在) ；生料的混合均

4、勻，可以增大各組分間接觸，也有利于加速固相反應(yīng)；礦化劑的引入可以加速固相反應(yīng)。4. 液相和熟料的燒結(jié)通常水泥熟料在出現(xiàn)液相以前， 硅酸三鈣不會(huì)大量生成。 到達(dá)最低共熔溫度(約1250)后，開始出現(xiàn)液相。液相主要由氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣所組成，還會(huì)有氧化鎂、堿等其它組分。在高溫液相作用下，水泥熟料逐漸燒結(jié)，并伴隨著體積收縮。同時(shí)，硅酸二鈣與游離氧化鈣都逐步溶解于液相中， 以鈣離子擴(kuò)散與硅酸根離子、 硅酸二鈣反應(yīng)，形成硅酸鹽水泥的主要礦物硅酸三鈣。反應(yīng)式如下：C2S+CaO （液相）C3s隨著溫度升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，液相量增加，液相粘度減少，氧化鈣、硅酸二鈣不斷溶解、擴(kuò)散，硅酸三鈣晶核不斷形成，并使

5、小晶體逐漸發(fā)育長(zhǎng)大，得到發(fā)育良好的阿利特晶體，完成熟料的燒結(jié)過程。熟料燒結(jié)形成阿利特的過程，與液相形成溫度、液相量、液相性質(zhì)以及氧化鈣、 硅酸二鈣溶解于液相的溶解速度、 離子擴(kuò)散速度等各種因素有關(guān)。最低共熔溫度：組分的性質(zhì)和數(shù)目都影響系統(tǒng)的最低共熔溫度。礦化劑與其他微量元素如氧化釩、氧化鋅等將影響最低共熔溫度。液相量：液相量不僅與組分的性質(zhì)， 而且與組分的含量、 熟料燒結(jié)溫度等有關(guān)。液相粘度：液相粘度對(duì)硅酸三鈣的形成影響較大。 粘度小， 液相中質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散速度增加，有利于硅酸三鈣的形成。液相的粘度和液相的組成、結(jié)構(gòu)等有關(guān)。 還與煅燒方法有關(guān)， 快速升溫煅燒的熟料液相粘度小于慢速升溫的熟料。液相的

6、表面張力：液相的表面張力愈小， 愈易潤(rùn)濕熟料顆粒或固相物質(zhì)， 有利于固相反應(yīng)與固液相反應(yīng)，促進(jìn)硅酸三鈣的形成。氧化鈣溶解于熟料液相的速率：與氧化鈣的顆粒粒度有關(guān)。5. 熟料的冷卻熟料的冷卻從燒結(jié)溫度開始， 同時(shí)進(jìn)行液相的凝固與相變兩個(gè)過程。平衡冷卻、淬冷、獨(dú)立析晶三個(gè)過程得到的礦物組成差別很大。煅燒良好和急冷的熟料保持細(xì)小并發(fā)育完整的阿利特晶體。三硅酸鹽水泥熟料的組成1. 硅酸鹽水泥熟料主要由氧化鈣、 氧化硅、 氧化鋁和氧化鐵四種氧化物組成， 通常在熟料中占95%左右。同時(shí)含有約5%的少量氧化物，如氧化鎂、硫酐、氧化鈦、氧化磷及堿等?，F(xiàn)代生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料， 各主要氧化物含量的波動(dòng)范圍為：

7、氧化鈣 6267%；氧化硅2040%；氧化鋁47%；氧化鐵2.56%。2. 硅酸鹽水泥熟料中主要形成四種礦物：硅酸三鈣3CaO.SiO2簡(jiǎn)寫為C3S；硅酸二鈣2CaO.SiO2簡(jiǎn)寫為C2S；鋁酸三鈣3CaO.AlO3簡(jiǎn)寫為C3A；鐵相固溶體4CaO.Al2O3.Fe2O3 簡(jiǎn)寫為C4AF。另外，還有少量的游離氧化鈣（ f-CaO ） 、方鎂石（結(jié)晶氧化鎂） 、含堿礦物以及玻璃體等。通常，熟料中硅酸三鈣和硅酸二鈣的含量占75%左右，合成硅酸鹽礦物；鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣含量占22%左右。在煅燒過程中與氧化鎂、堿等，在12501280開始，會(huì)逐漸熔融成液相以促進(jìn)硅酸三鈣的順利形成，故稱為熔劑礦物。四

8、硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要工藝過程硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要工藝過程為：生料制備（包括原料破碎、原料預(yù)均化、原料的配合、生料的粉磨和均化等） ；熟料的煅燒；水泥的粉磨與包裝等。水泥按照生料制備方法， 有干法和濕法兩種。 將原料同時(shí)烘干與粉磨或先烘干后粉磨成生料粉， 而后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料， 稱為干法生產(chǎn)；將原料加水粉磨成生料漿后喂入濕法回轉(zhuǎn)窯煅燒成熟料，稱為濕法生產(chǎn)。熟料的煅燒可以采用立窯和回轉(zhuǎn)窯。回轉(zhuǎn)窯分為干法窯、立波爾窯、濕法窯。水泥熟料的粉磨， 通常在鋼球磨機(jī)中進(jìn)行。 近年采用輥壓磨和新型高效選粉機(jī)。第二節(jié) 玻璃的制備最廣泛采用的玻璃成分以二氧化硅， 氧化鈣和氧化鈉為主。 迄今為止，超過95%的

9、玻璃制品仍屬于鈉鈣硅酸鹽系統(tǒng)的范疇。一 . 玻璃成分設(shè)計(jì)一般來說，玻璃成分設(shè)計(jì)要考慮的主要方面為：1. 成分和性質(zhì)與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。 主要是成分和性質(zhì)間的關(guān)系， 至于成分和結(jié)構(gòu)間的關(guān)系還未能精密確定。所設(shè)計(jì)的成分必須能形成玻璃，并在一般情況下（微晶玻璃除外）具有較小的析晶傾向，因而玻璃形成區(qū)域圖和相圖可以作為重要的依據(jù)。2. 必須符合熔制、成型等工藝要求。以下就氧化物系統(tǒng)玻璃成分設(shè)計(jì)的基本原則進(jìn)行初步的討論首先，必須根據(jù)玻璃制品要求的物理-化學(xué)性質(zhì)和工藝性能，選擇適宜的氧化物系統(tǒng)， 這樣就確定了決定主要性質(zhì)的氧化物，一般為三至四種，總量達(dá)90%。此外，還必須加入一些盡量不使玻璃的主要性質(zhì)變差而同

10、時(shí)能賦予玻璃其他必要性質(zhì)的氧化物。其次，為了使玻璃有較小的析晶傾向，或使玻璃熔制溫度降低，成分上就應(yīng)當(dāng)趨向于取多組分。 相圖和玻璃形成區(qū)域圖可以作為確定成分的參考和依據(jù)。 以三元相圖為例， 選取的成分要盡可能接近相圖中的共熔點(diǎn)或相界線。玻璃形成區(qū)是通過實(shí)驗(yàn)確定的表示玻璃形成范圍的幾何圖形。 玻璃形成范圍與所用玻璃液數(shù)量、冷卻速度和方法等一系列因素有關(guān)，因此帶有動(dòng)力學(xué)條件。 為保證設(shè)計(jì)的玻璃具有較小的析晶傾向， 一般在選取成分點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量移向形成區(qū)的中間部分。最后， 為了使設(shè)計(jì)的成分能付諸實(shí)踐工藝， 須加入一定量的促進(jìn)熔制、調(diào)整料性等為目的的氧化物，用量不多但不可缺少。二 . 玻璃原料玻璃原料通

11、常可分為主要原料和輔助原料。 主要原料包括引入玻璃形成物，玻璃調(diào)整物和中間體成分的原料。輔助原料包括澄清劑、氧化劑與還原劑、著色劑和脫色劑等。1. 主要原料引入 SiO2 的原料硅砂；砂巖；石英巖。引入 Al2O3 的原料長(zhǎng)石；高嶺土；葉蠟石。引入CaO勺原料石灰石；方解石；白堊；工業(yè)碳酸鈣。引入MgO勺原料白云石；白云質(zhì)石灰石；菱鎂礦。引入Na20的原料純堿；芒硝。引入K2O的原料鉀堿。引入 Li2O 的原料里輝石；里云母；碳酸里。引入B2O期原料硼酸；硼砂；含硼礦物。引入BaO的原料碳酸鋇；硫酸鋇。引入ZnO的原料鋅氧粉；菱鋅礦。引入PbO的原料鉛丹；密陀僧。2. 輔助原料2.1 澄清劑氧

12、化砷；氧化銻；硫酸鹽；氟化物2.2 氧化劑和還原劑2.3 著色劑2.4 脫色劑2.5 乳著劑三配合料的制備大部分原料必須經(jīng)過破碎、 粉碎、 篩分、 而后稱量、 混合制成配合料。配合料的?；?。四玻璃的熔制將配合料經(jīng)高溫加熱熔融成合乎成型要求的玻璃液的過程成為玻璃的熔制過程，它包括一系列的物理、化學(xué)、物理化學(xué)反應(yīng)，常分為如下五個(gè)階段：1. 硅酸鹽形成階段。 各組分在加熱過程中經(jīng)過了一系列的物理和化學(xué)變化，結(jié)束了主要反應(yīng)過程，大部分氣態(tài)產(chǎn)物逸散，配合料變成了由硅酸鹽和 SiO2 組成的燒結(jié)物。對(duì)普通的鈉鈣硅玻璃而言，這一階段在 800900終結(jié)。2. 玻璃形成階段。燒結(jié)物繼續(xù)加熱，開始熔融，原先形成

13、的硅酸鹽與SiO2 相互擴(kuò)散與溶解，燒結(jié)物變成了透明體，再?zèng)]有未起反應(yīng)的配合料顆粒。但此時(shí)玻璃液帶有大量的氣泡、條紋，化學(xué)成分不均勻。對(duì)普通的鈉鈣硅玻璃，此階段在1200左右結(jié)束。3. 玻璃液的澄清階段。繼續(xù)加熱時(shí)，玻璃液的粘度進(jìn)一步降低，并放出玻璃液中的可見氣泡，直到全部排除。對(duì)普通的鈉鈣硅玻璃，此階段在14001500左右，粘度為100泊。4. 玻璃液的均化階段。 當(dāng)玻璃液長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫下， 其化學(xué)組成逐漸趨于均一，玻璃液中的條紋由于擴(kuò)散、溶解而消除。對(duì)普通的鈉鈣硅玻璃，此階段在低于澄清溫度結(jié)束。5. 玻璃液的冷卻階段。 將已澄清和均化了的玻璃液降溫， 使玻璃液具有成型所需的粘度。五影響

14、玻璃熔制過程中的因素1. 玻璃成分2. 配合料的物理狀態(tài)原料的選擇； 原料的顆粒組成： 主要指石英的顆粒度和各種原料的顆粒比。3. 大窯的熔制制度4. 采用加速劑和澄清劑加速劑不改變玻璃成分和性質(zhì)， 僅改變玻璃熔制的進(jìn)程。 同時(shí)降低了熔體的表面張力、粘度、增加玻璃液的透熱性，所以對(duì)玻璃的澄清和均化有影響。5. 采用高壓和真空熔煉6. 輔助電熔7. 機(jī)械攪拌、鼓泡、浸沒式燃燒第三節(jié) 陶瓷的制備主要講授坯料和釉料的基本工藝性能和特點(diǎn)一 . 坯料的基本工藝性能要求1 1 塑性坯料塑性坯料是供可塑法成型用的坯料，這種坯料呈泥質(zhì)塑性狀態(tài)，具有“彈性- 塑性”流動(dòng)性質(zhì)。它是基于粘土的結(jié)合性與可塑性，在粘土

15、的基礎(chǔ)上，加入其他組分與水構(gòu)成的。塑性坯料的工藝性能要求：a 坯料的可塑性：塑性坯料的最主要特點(diǎn)是可塑性要好，有足夠的操作性能。b 含水量：坯料的含水量應(yīng)適宜，分布應(yīng)均勻。具體的含水量視成型方法及粘土的可塑水量來定。c 干燥強(qiáng)度：坯料的干燥強(qiáng)度反映出結(jié)合性的好壞。影響干燥強(qiáng)度的主要因素是所用粘土的種類及結(jié)合性強(qiáng)弱。d 坯料的收縮率：坯料的收縮率包括干燥與燒成兩種收縮，它對(duì)于坯體造型與尺寸的穩(wěn)定性有重要作用。 收縮率可通過瘠性物料用量來調(diào)節(jié)。e 坯料的細(xì)度：細(xì)度主要是通過研磨時(shí)間來控制?？梢栽黾游锪系目偙砻娣e，擴(kuò)大顆粒之間的接觸面，提高混合的均勻度；并能加快成瓷過程中的固相反應(yīng)速度，降低成瓷的溫

16、度，提高瓷的強(qiáng)度，改善瓷的透明度。f 空氣含量：空氣以分散的空氣泡的狀態(tài)存在于泥料中，或吸附在粒子的表面， 也可以較大的氣泡留在坯泥中。 降低泥料的可塑性提高彈性，從而影響泥料的操作性能及強(qiáng)度。通過陳腐，真空練泥等工藝措施排除空氣。g 坯料的玻化溫度：指坯料開始明顯收縮并開始出現(xiàn)液相，至坯體開始過燒膨脹之間的溫度。 可通過調(diào)節(jié)助熔劑的用量， 以及熔融物料的類型選擇，用燒結(jié)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。h 坯釉結(jié)合：不同的坯料，施以相應(yīng)的釉料。一般是調(diào)整釉料配方。1 2 注漿坯料注坯所用的泥漿是陶瓷原料在水中的一種懸浮體系， 均靠電解質(zhì)來產(chǎn)生解膠現(xiàn)象，從而可以降低泥漿的含水量并獲得適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，在注漿后得到較為牢固

17、的坯體。對(duì)注漿泥漿提出下列要求：a 能保證泥漿在管道中無阻礙地輸送至使用部位；b 含水量要盡量減少，以降低干燥收縮；c 泥漿要穩(wěn)定，即不從泥漿中沉淀出任何組分；d 水分?jǐn)U散到石膏模中的速度要大，即形成坯料層的過濾性能良好；e 形成的坯體要有足夠的強(qiáng)度。二坯料配方的制定1首先分析研究幾個(gè)問題1.1 研究了解制品的性能要求，尤其它的特殊點(diǎn)，以便確定瓷坯的化學(xué)組成并決定特殊成分的引入。1.2 分析和測(cè)定原料的性能：化學(xué)成分、可塑性、結(jié)合性、燒結(jié)性、燒后白度、收縮，以便泥料性能，決定原料的選用。1.3 現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)條件的分析，以便確定工藝條件、分析工藝因素，確定生產(chǎn)方法。1.4 現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)和資料的

18、分析、研究，以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)同類型產(chǎn)品質(zhì)量。2選擇初步料方在考慮上述四個(gè)方面的基礎(chǔ)上，選擇初步料方2.1 首先選定化學(xué)組成， 確定坯式， 先按成分滿足初步計(jì)算組分比例。定出基礎(chǔ)料方。2.2 在三角坐標(biāo)圖中，參考現(xiàn)有料方，選定以三大原料為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)組分，并與上者比較調(diào)配，初步確定配方。2.3 在初步配方的基礎(chǔ)上，調(diào)整其他小分原料加入量。2.4 根據(jù)上述考慮，顧及各方面情況，按不同區(qū)域選定幾個(gè)配方，以便實(shí)驗(yàn)比較。3試制3.1 按以上料方， 首先確定工藝條件， 燒成制度， 進(jìn)行小型工藝實(shí)驗(yàn)，制定合適的生產(chǎn)方案。3.2 瓷質(zhì)鑒定和物性檢驗(yàn)，選擇優(yōu)良試驗(yàn)，找出改進(jìn)方向，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。4. 確定正式生

19、產(chǎn)配方在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，再經(jīng)過反復(fù)多次試制，以其中穩(wěn)定成熟者，作為生產(chǎn)配方，投入使用。三釉料釉是附著于陶瓷坯體表面的連續(xù)玻璃質(zhì)層。 在特殊的配料中， 釉則成為玻璃與晶體的混合層，具有與玻璃相類似的物理與化學(xué)性質(zhì)。1 釉的特點(diǎn)：但保留適當(dāng)?shù)牟罱M成釉料的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)與坯體的化學(xué)性質(zhì)接近，別。這樣，釉與坯體在高溫下得以相互作用而促成良好的結(jié)合。釉的組分，特別是堿性氧化物， 可以滲入坯體，同時(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有晶體從坯體中長(zhǎng)入釉中，使釉在組織上比玻璃復(fù)雜。2釉的物理化學(xué)性質(zhì)2.1 釉的化學(xué)性質(zhì)釉與坯的相互作用生成了中間層， 使中間層的化學(xué)組成和性質(zhì)逐漸由坯體的組成過渡到釉料的組成，但無明顯界限。2.2 釉的化學(xué)

20、穩(wěn)定性釉的化學(xué)穩(wěn)定詞性， 取決于硅氧四面體相互連接的程度， 即連接程度越大，則化學(xué)穩(wěn)定性越高?？傊鸵话阌远?，堿金屬氧化物的減少， 可以提高釉的化學(xué)穩(wěn)定性， 但過分減少將導(dǎo)致釉料粘度與燒結(jié)溫度的提高。2.3 釉的粘度與表面張力化學(xué)組成對(duì)釉在熔融狀態(tài)下的粘度、 表面張力與潤(rùn)濕性有決定性的作用。對(duì)釉料粘度影響最大的因素， 是釉的組成與釉燒溫度。 構(gòu)成釉料的硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整或斷裂程度，是決定粘度的最基本因素。釉料表面張力的大小， 決定于其化學(xué)組成和溫度。 釉料的表面張力與溫度的關(guān)系呈負(fù)的溫度系數(shù)。 在化學(xué)組成中， 堿金屬氧化物對(duì)降低表面張力作用較強(qiáng)。 堿金屬離子的離子半徑愈大， 其降低效

21、應(yīng)愈顯著。PbO B2O3能顯著降低表面張力。還原氣氛對(duì)燒成釉料的表面張 力有提高作用。2.4 釉的熱膨脹性與彈性使釉料具有比坯體較低的膨脹系數(shù)， 使坯體表面的釉層處于壓應(yīng)力狀態(tài)，往往是上釉制品具有較高機(jī)械強(qiáng)度的原因。釉料組分中， 凡屬于玻璃生成體氧化物的組分， 能形成或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，則使膨脹系數(shù)降低，提高釉中 SiO2 的含量，膨脹系數(shù)將降低。反之，凡屬于網(wǎng)絡(luò)外體氧化物的組分，使結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)斷裂或降低其鍵強(qiáng)，則導(dǎo)致膨脹系數(shù)的提高。釉與坯能否適應(yīng)的另一重要因素是釉與坯的彈性摸量。 釉的彈性模量大，則彈性小，則加熱或冷卻速度增大時(shí)容易造成缺陷。實(shí)驗(yàn)證明， 釉的組成物對(duì)釉彈性模量的影響是： 堿土金屬氧

22、化物能提高釉的彈性模量，其中影響最大是 CaQ堿金屬氧化物則能降低 釉的彈性摸量。B2O3的含量不超過12%寸，能提高彈性摸量，若含量 再增大，則彈性模量降低。2.5 釉的機(jī)械性質(zhì)硬度與釉的組成和燒成溫度有關(guān)。 石英含量較高的釉料并在較高溫度中燒成，可以得到較高的硬度。適當(dāng)含量的B2O3以及tf加A12O3、 BeO MgO ZnO都對(duì)提高硬度起著促進(jìn)作用。釉的硬度隨著結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)外體離子半徑的減小和離子價(jià)的上升而增加。2.6 釉的光學(xué)性質(zhì)釉層的折射率愈高，光澤度愈好。配制釉料時(shí)，采用提高折射率的原料，可以制成光澤度很高的釉層。用PbOJ BaO配制成的釉料，具有良好的光澤。工藝過程對(duì)釉物理化學(xué)性

23、質(zhì)起著重要的影響。 釉料的粒度、 施釉 的厚度、燒成氣氛、熔融溫度和保溫時(shí)間等因素的影響。第四節(jié) 耐火材料的制備主要講授定型制品和不定形制品的制備方法和原理。耐火材料是耐火度不低于 1580的無機(jī)非金屬材料。耐火材料在無荷重時(shí)抵抗高溫作用的穩(wěn)定性， 即在高溫?zé)o荷重條件下不熔融軟化的性能稱為耐火度。耐火材料的一般性質(zhì)包括化學(xué) -礦物組成、 組織結(jié)構(gòu)、 力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)和高溫使用性質(zhì)。 其中有些是在常溫下測(cè)定的性質(zhì)， 例如氣孔率、體積密度、 真比重和耐壓強(qiáng)度等，根據(jù)這些性質(zhì)可以預(yù)知耐火材料在高溫下使用的情況； 另一些是在高溫下測(cè)定的性質(zhì)， 例如耐火度、荷重軟化點(diǎn)、熱震穩(wěn)定性、抗渣性、高溫體積穩(wěn)定

24、性等，這些性質(zhì)反應(yīng)在一定溫度下耐火材料所處的狀態(tài)， 或者反映在該溫度下它與外界作用的關(guān)系。一 . 定型耐火材料制品的制備定型耐火材料制品的制備包括： （原料的煅燒、 ）原料的破粉碎、配料和混練、成型、干燥、燒成。配料是采用多級(jí)配料，盡量達(dá)到最緊密堆積。燒成過程中的物理化學(xué)變化：1. 坯體排出水分階段：10200。排出自由水和大氣吸附水。分解、氧化階段：2001000。排出化學(xué)結(jié)合水，碳酸鹽等的分解、有機(jī)物的氧化燃燒。液相形成和耐火相合成階段：1000以上。由于液相的擴(kuò)散、流動(dòng)、溶解沉淀傳質(zhì)的進(jìn)行， 顆粒在液相表面張力作用下進(jìn)一步靠攏而促進(jìn)致密化，強(qiáng)度增大，體積縮小，氣孔率降低。燒結(jié)階段：坯體中各種反應(yīng)趨于完全、充分，液相量繼續(xù)增加，結(jié)晶相進(jìn)一步成長(zhǎng)而達(dá)到致密化即所謂“燒結(jié)” 。冷卻階段：耐火相的