1、 耐火材料的組成和性質(zhì)
　　耐火材料的一般性質(zhì)，包含化學(xué)礦藏組成、安排結構、力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)和高溫運用性質(zhì)。其間有些是在常溫下測定的性質(zhì)，例如氣孔率、體積密度、真密度和耐壓強度等。依據這些性質(zhì)，能夠預知耐火材料在高溫下的運用狀況；另一些是在高溫下測定的性質(zhì)，例如耐火度、荷重軟化點(diǎn)、熱震安穩性、抗渣性、高溫體積安穩性等，這些性質(zhì)反映在必定溫度下耐火材料所在的狀況，或許反映在該溫度下它與外界效果的聯(lián)系。
　　1.1、 耐火材料的化學(xué)礦藏組成
　　耐火材料的若干性質(zhì)，取決于其間的物相組成、散布及各相的特性，即取決于制品的化學(xué)礦藏組成。關(guān)于既定的質(zhì)料，即化學(xué)礦藏組成必守時(shí)，能夠選用恰當的工藝辦法，取得具有某種特性的物相組成（如晶型、晶粒巨細、散布以及構成固溶體和玻璃持平），在必定極限內進(jìn)步制品的工作性質(zhì)。
　　1.1.1化學(xué)組成
　　化學(xué)組成是耐火材料制品的根本特性。一般將耐火材料的化學(xué)組成按各成分含量和其效果分為兩部分，即占肯定多量的根本成分－主成分和占少數的隸屬的副成分。副成分是質(zhì)猜中隨同的攙雜成分和工藝進(jìn)程中特別參加的增加成分（參加物）。
　　1.1.1.1、主成分
　　它是耐火制品中構成耐火基體的成分，是耐火材料的特性根底。它的性質(zhì)和數量直接決議制品的性質(zhì)。其首要成分能夠是氧化物，也能夠是元素或非氧化物的化合物。耐火材料按其主成分的化學(xué)性質(zhì)又可分為三類(lèi)：酸性耐火材料、中性耐火材料及堿性耐火材料。
　　酸性耐火材料含有適當數量的游離二氧化硅（SiO2）。酸性強的耐火材料是硅質(zhì)耐火材料，簡(jiǎn)直由94-97%的游離硅氧（SiO2）構成。粘土質(zhì)耐火材料與硅質(zhì)比較，游離硅氧（SiO2）的量較少，是弱酸性的。半硅質(zhì)耐火材料局于其間。
　　中性耐火材料按其緊密含義來(lái)說(shuō)是碳質(zhì)耐火材料，高鋁質(zhì)耐火材料（Al2O345%以上）是偏酸而趨于中性耐火材料，鉻質(zhì)耐火材料是偏堿而趨于中性耐火材料。
　　堿性耐火材料含有適當數量的MgO和CaO等，鎂質(zhì)和白云石質(zhì)耐火材料是強堿性的，鉻鎂系和鎂橄欖石質(zhì)耐火材料以及尖晶石耐火材料歸于弱堿性耐火材料。
　　1.1.1.2、雜質(zhì)成分
　　耐火材料的質(zhì)料絕大多數是天然礦藏，在耐火材料（或質(zhì)料）中含有必定量的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)是某些能與耐火基體效果而使其耐火功能下降的氧化物或化合物，即一般稱(chēng)為熔劑的雜質(zhì)。例如鎂質(zhì)耐火材料化學(xué)成分中的主成分是MgO，其它氧化物成分均歸于雜質(zhì)成分。因雜質(zhì)成分的熔劑效果使體系的共熔液相生成溫度愈低。單位熔劑生成的液相量愈多，且隨溫度升高液相量增長(cháng)速度愈快，粘度愈小，潮濕性愈好，則雜質(zhì)熔劑效果愈強。
　　1.1.1.3、增加成分
　　在耐火制品生產(chǎn)中，為了促進(jìn)其高溫改動(dòng)和下降燒結溫度，有時(shí)參加少數的增加成分。按其意圖和效果不同分為礦化劑、安穩劑和燒結劑等。一般剖析耐火制品和質(zhì)料的灼燒減量、各種氧化物含量和其它首要成分含量。將枯燥的材料在規則溫度條件下加熱時(shí)質(zhì)量削減百分率稱(chēng)為灼減。
　　
　　1.1.2、礦藏組成
　　耐火制品是礦藏組成體。制品的性質(zhì)是其組成礦藏和微觀(guān)結構的歸納反映。耐火制品的礦藏組成取決于它的化學(xué)組成和工藝條件?；瘜W(xué)組成相同的制品，因為工藝條件的不同，所構成礦藏相的品種、數量、晶粒巨細和結合狀況的差異，使其功能可能有較大差異。例如SiO2含量相同的硅質(zhì)制品，因SiO2在不同工藝條件下可能構成結構和性質(zhì)不同的兩類(lèi)礦藏－磷石英和方石英，使制品的某些性質(zhì)會(huì )有差異。即便制品的礦藏組成必定，但隨礦相的晶粒巨細、形狀和散布狀況的不同，亦會(huì )對制品性質(zhì)有明顯的影響（如熔融制品）。
　　耐火材料一般是多項組成體，其間的礦藏相可分為兩類(lèi)，即結晶相和玻璃相。
　　主晶相是指構成制品結構的主體且熔點(diǎn)較高的晶相。主晶相的性質(zhì)、數量和其間結合狀況直接決議著(zhù)制品的性質(zhì)。
　　基質(zhì)是指耐火材猜中大晶體或骨料空隙中存在的物質(zhì)?；|(zhì)對制品的性質(zhì)（如高溫特性和耐侵飾性）起著(zhù)決議性的影響。在運用時(shí)制品往往首先從基質(zhì)部分開(kāi)端損壞，選用調整和改動(dòng)制品的基質(zhì)成分是改進(jìn)制品功能的有用工藝辦法。
　　絕大多數耐火制品（除少數特高耐火制品外），按其主晶相和基質(zhì)的成分能夠分為兩類(lèi)：一類(lèi)是含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品，如粘土磚、硅磚等；另一類(lèi)是僅含晶相的多成分制品，基質(zhì)多為纖細的結晶體，如鎂磚、鉻鎂磚等堿性耐火材料。這些制品在高溫燒成時(shí)，發(fā)生必定數量的液相，可是液相在冷卻時(shí)并不構成玻璃，而是構成結晶性基質(zhì)，將主晶相膠結在一起，基質(zhì)晶體的成分不同于主晶相。
　　耐火制品的顯微安排結構有兩品種型。一種是由硅酸鹽（硅酸鹽晶體礦藏或玻璃體）結合物膠結晶體顆粒的結構類(lèi)型，另一種是由晶體顆粒直接交織結組成結晶網(wǎng)，例如高純鎂磚，這種直接結合結構類(lèi)型的制品的高溫功能（高溫力學(xué)強度、抗渣性或熱震安穩性等）較前一種優(yōu)勝得多。
　　1.2、 耐火材料的安排結構
　　耐火材料是由固相（包含結晶相和玻璃相）和氣孔兩部分構成的非均質(zhì)體，其間各種形狀和巨細的氣孔與固相之間的微觀(guān)安排結構。
　　1.2.1氣孔率、體積密度、真密度
　　氣孔率、體積密度、真密度等是評估耐火材料質(zhì)量的重要目標。有十個(gè)界說(shuō)：體積密度（帶有氣孔的枯燥材料的質(zhì)量與其總體積的比值，用g/cm3或kg/m3表明）、總體積（帶有氣孔的材猜中固體物質(zhì)、開(kāi)口氣孔及沉默氣孔的體積總和）、真密度（帶有氣孔的枯燥材料的質(zhì)量與其真體積之比值，用g/cm3或kg/m3表明）、真體積（帶有氣孔的材猜中固體物質(zhì)的體積）、開(kāi)口氣孔（浸漬時(shí)能被液體填充的氣孔）、沉默氣孔（浸漬時(shí)不能被液體填充的氣孔）、顯氣孔率（帶有氣孔的材猜中所有開(kāi)口氣孔的體積與總體積之比值，用%表明）、沉默氣孔率（帶有氣孔的材猜中所有沉默氣孔的體積與總體積之比值，用%表明）、真氣孔率（顯氣孔率和沉默氣孔率的，用%表明）、細密定形耐火制品（真氣孔率小于45%的定形耐火制品）。
　得測定原理：稱(chēng)量試樣的質(zhì)量，再用液體靜力稱(chēng)量法測定其體積，核算顯氣孔率、體積密度，或依據試樣的真密度核算真氣孔率。
　　1.2.1.1氣孔率
耐火材料內的氣孔是由質(zhì)猜中氣孔和成型后顆粒間的氣孔所構成。大致可分為三類(lèi)：1）沉默氣孔，它關(guān)閉在制品中不與外界相通；2）開(kāi)口氣孔，一段關(guān)閉，另一段與外界相通，能為流體填充；3）貫穿氣孔，貫穿制品的雙面，能為流體經(jīng)過(guò)；為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，一般將上述三類(lèi)氣孔合并為兩類(lèi)，即開(kāi)口氣孔（包含貫穿氣孔）和沉默氣孔。一般開(kāi)口氣孔體積占總氣孔體積的肯定多數，沉默氣孔的體積則很少，沉默氣孔體積難于直接測定，因而，制品的氣孔率目標，常用開(kāi)口氣孔率（亦稱(chēng)顯氣孔率）表明。
　　真氣孔率（總氣孔率）A =(V1+V2)Χ高/V0,開(kāi)口氣孔率(顯氣孔率) B= V1Χ高/V0式中：V0、V1、V2別離代表總氣孔體積、開(kāi)口氣孔體積和沉默氣孔體積（CM3）.
　　1.2.1.2 吸水率
　　它是制品中悉數開(kāi)口氣孔吸滿(mǎn)水的質(zhì)量與其枯燥質(zhì)量之比，以百分率表明，它實(shí)質(zhì)上是反映制品中開(kāi)口氣孔量的一個(gè)技術(shù)目標，因為其測定簡(jiǎn)潔，在生產(chǎn)中多直接用來(lái)判定質(zhì)料煅燒質(zhì)量。燒結杰出的質(zhì)料，其吸水率數值應較低。
　　1.2.1.3 體積密度
　　表明枯燥制品的質(zhì)量與其總體積之比，即制品單位體積（表觀(guān)體積）的質(zhì)量，用g/cm3表明。
體積密度也是表征制品細密程度的首要目標，密度較高時(shí)，可削減外部侵入介質(zhì)（液相或氣相）對耐火材料效果的總面積，然后進(jìn)步其運用壽命，所以細密化是進(jìn)步耐火材料質(zhì)量的重要途徑，一般在生產(chǎn)中應操控質(zhì)料煅燒后的體積密度，磚坯的體積密度和制品的燒結程度。
　　1.2.1.3 真密度
　　有兩個(gè)界說(shuō)：真密度（帶有氣孔的枯燥材料的質(zhì)量與其真體積之比值，用g/cm3或kg/m3表明）、真體積（帶有氣孔的材猜中固體物質(zhì)的體積）。
　　測定原理：把試樣破碎，磨碎，使之盡可能不存在有關(guān)閉氣孔，丈量其枯燥的質(zhì)量和真體積，然后測得真密度。細料的體積用比重瓶和已知密度的液體測定，所用液體溫度有必要操控或細心地丈量。
　　真密度是指不包含氣孔在內的單位體積耐火材料的質(zhì)量，可用下式表明。
　　d真=G/[ V0- (V1+V2)],式中 G-枯燥試樣質(zhì)量，g; V0、V1、V2——別離為試樣的總體積，開(kāi)口氣孔體積，沉默氣孔體積，cm3。
　　2、 耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)和導電性
　　2.1、熱脹大
      有兩個(gè)界說(shuō)：線(xiàn)脹大率（室溫至實(shí)驗溫度間試樣長(cháng)度的相對改動(dòng)率，用%表明）、平均線(xiàn)脹大率（室溫至實(shí)驗溫度間溫度每升高1℃試樣長(cháng)度的相對改動(dòng)率，單位為10-6/℃）。
   測定原理：以規則的升溫速率將試樣加熱到指定的實(shí)驗溫度，測定隨溫度升高試樣長(cháng)度的改動(dòng)值，核算出試樣隨溫度升高的線(xiàn)脹大率和指定溫度規模的平均線(xiàn)脹大系數，并制作出脹大曲線(xiàn)。
　　耐火材料的熱脹大是指其體積或長(cháng)度跟著(zhù)溫度升高而增大的物理性質(zhì)。
　　2.2、熱導率
　　把導熱系數界說(shuō)為：指單位時(shí)刻內涵單位溫度梯度下沿暖流方向經(jīng)過(guò)材料單位面積傳遞的熱量。如式（1）所示：
　　λ=q/(dT/dx)
　　式中：λ——導熱系數，單位為瓦每米開(kāi)爾文（W/（m.K）;
　　　　　q——單位時(shí)刻暖流密度，單位為瓦每平方米（W/m）;
　　　　　dT/dx——溫度梯度，單位為開(kāi)爾文每米（K/m）。
　　　　　YB/T4130測定導熱系數原理為：依據傅立葉一維平板安穩導熱進(jìn)程的根本原理，測定穩態(tài)時(shí)單位時(shí)刻一維溫度場(chǎng)中暖流縱向經(jīng)過(guò)試樣熱面流至冰臉后被流經(jīng)中心量熱器的水流吸收的熱量。該熱量同試樣的導熱系數，冷熱面溫差，中心量熱器吸熱面面積成正比，同試樣的厚度成反比。