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耐火纖維板質(zhì)量指標怎么個(gè)檢驗法?
發(fā)布日期:2017年12月04日

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。
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