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耐火材料的熱膨脹性介紹分析及測定

时间:2018-11-01     作者:快手福利视频窯爐【原创】   阅读

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    熱膨脹性是指耐火材料隨溫度升高體積或長度增大的性能,其表示方法常用線膨脹率和平均線膨脹係數,也可以用體積膨脹率和體積膨脹係數。

    熱膨脹係數實際上並不是一個恒定值,它隨溫度的變化而變化,平常所說的熱膨脹係數都具有在指定的溫度範圍內的平均值的概念,應用時應注意它適用的溫度範圍。

    材料的熱膨脹性能與其結構和鍵強度密切相關。鍵強度高的材料具有低的熱膨脹係數(如SiC材料)。對於組成相同的材料,由於結構不同,其熱膨脹係數也不同。通常結構緊密的晶體,熱膨脹係數都比較大,而無定形的玻璃,則一般具有較小的熱膨脹係數。對於氧離子緊密堆積結構的氧化物,線膨脹係數一般較大。在非同向性晶體(非等軸晶係)中,其熱膨脹的各向異性特別明顯,各晶軸方向的熱膨脹係數不等。在結構上高度各向異性的材料,其體積膨脹係數都很小。

    耐火材料的熱膨脹性取決於其化學組成、礦物組成及微觀結構,同時也隨溫度區間的變化而不同。

    耐火材料的熱膨脹對其抗熱震性及體積穩定性有直接的影響,是生產(製定燒成製度)、使用耐火材料時應考慮的重要性能之一。對於熱膨脹大的以及存在多晶轉變的耐火材料,在高溫下使用時由於膨脹大,為抵消熱膨脹造成的應力,要預留膨脹縫。線膨脹率和線膨脹係數是預留膨脹縫和砌體總尺寸結構設計計算的關鍵參數。

     耐火材料熱膨脹性的試驗方法有兩種,分別是國家標準GB/T 7320.1-2000(頂杆法)和國家標準 GB/T 7320.2-2000(望遠鏡法)。兩者的試驗原理:以規定的升溫速率將試樣加熱到指定的試驗溫度,測定隨溫度升高試樣長度的變化值,計算出試樣隨溫度升高的線膨脹率和指定溫度範圍的平均線膨脹係數。

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