耐火材料的化学组成

    依据耐火材料中各种化学成分的含量和其效果,一般将其分为主成分、杂质和外加成分三类。
  
  (一)主成分
  耐火材料中的主成分是指占绝大多数的,对材料高温性质起决定性效果的化学成分。耐火材料之所以具有优秀的反抗高温效果的功能,以及很多耐火材料又各具特性,彻底或根本上取决于主成分。所以,对耐火材料的主成分,有必要予以充沛注重。一般,对耐火材料依化学构成分类,以及对很多同材质的耐火材料划分为若干等级,都是或多半是依据其主成分的品种以及其含量多寡而定的。可作为耐火材料主成分的都是具有很高晶格能的高熔点或分化温度很高的单质或化合物。要求它在耐火材料生产或执役过程中能构成安稳的具有优秀功能的矿藏,在自然界储量较高并且较易提取与运用。在地壳中散布较多,可作为耐火材料主成分的主要是氧化物。别的,有一些碳化物、氮化物、硅化物和硼化物,也可作为耐火材料的主成分。  
  如今,生产与运用较广泛的耐火材料中的主成分主要是Al2O3、BeO、Cr203、MgO、CaO、SiO2、ThO2、TiO2、UO2、ZrO2等氧化物和SiC、WC、B4C等碳化物以及AIN、Si3N4等氮化物。
  
  (二)杂质  
  杂质是指在耐火材料中不同于主成分的,含量微少而对耐火材料的反抗高温性质通常带来损害的化学成分。这种化学成分多是由含主成分的原猜中夹藏而来的。  
  耐火材料的杂质中有的是易熔物,有的自身具有很高熔点,但同主成分共存时,却可发生易熔物。故杂质的存在通常对主成分起强的助熔效果。助熔效果虽有时有助于材料的液相烧结,但对材料反抗高温效果却有严峻损害。助熔效果愈强,即因为杂质的存在,体系中开端构成液相的温度愈低,或构成液相量愈多,或跟着温度增加液相量增长速度愈快,以及所构成的液相粘度愈低和潮湿性愈好,损害愈严峻。可见,若Na2O 与SiO2共存,因为开端构成液相的温度很低,故以SiO2为主成分的耐火材料中,若富含少数Na2O,即可对其高温性质带来严峻损害。若以SiO2,为主成分的耐火材料中别离富含Al2O3和TiO2,尽管SiO2—Al2O3与SiO2—TiO2两体系的共熔温度相近,别离为1595℃和1550℃,但在共熔温度下体系内每1%杂质氧化物生成的液相量却不同较大,前者约为后者1.9倍。并且,随温度的增加,此不同更大,如在1600℃下,约为2.3 倍。因而,杂质Al2O3较TiO2对SiO2的熔剂效果强。氧化铝对硅质耐火材料的高温功能损害极大。别的,当杂质与主成分共存时,若生成的液相粘度较低,且随温度增加粘度下降愈快以及潮湿性愈好,则对耐火材料的损害愈严峻。
  因而,欲进步耐火材料反抗高温的功能,有必要严格控制杂质的含量。
  
  (三)外加成分  
  常称外加剂,是在耐火成品生产中为特定意图别的参加的少数成分。如为推进材料中某些物相的构成和转化,而参加的矿化剂;为抑制材料中某些物相构成,而参加的抑制剂或安稳剂;为推进材料的烧结,而参加的助熔剂,等等。总归,在耐火材料生产中,采纳参加少数外加剂可在一定程度上改变材料的构成与结构,然后便于生产和使成品获得某种预期特性。但有必要留意,切勿因而而严峻影响其反抗高温效果的根本性质。

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