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高鋁磚:高鋁耐火材料的燒結機理及基本特性是什么?

發布時間:2022/8/8 16:39:50 點擊率: 來源:高鋁磚廠家 作者:榮盛耐材


TOP窯爐內襯應用技術開講啦,今天給大家分享的是關于高鋁耐火材料的相關知識。

高鋁耐火材料的特點是Al2O3含量高,因此其一系列高溫工作性能優于粘土耐火材料,高鋁耐火材料時以Al2O3和SiO2為基本化學組成的耐火材料。根據制品中的Al2O3含量,用天然鋁礬土原料制造的高鋁質耐火材料。

高鋁耐火材料的燒結類型
燒結類型按材料形態,燒結可分為固相燒結與液相參加下的燒結,前者指純固體材料的燒結,后者指有液相參與下的燒結。按工藝過程分,燒結的方法很多,新方法還在不斷出現,最常見的方法有以下幾種。
1、等溫燒結,在恒溫條件下的燒結,現有許多燒結動力學棋型是在這種條件下導出。
2、難等溫燒結。在非等溫條件下的燒結。常見的有等速升溫燒結。
3、熱壓燒結, 被燒結料塊在壓力下進行的燒結。
4、熱等靜壓燒結,料塊受到于高等靜壓條件下所進行的燒結,這種愔況下料塊受到來自各方向的均勻壓力。
5、反應燒結,燒結與化學反應在同一過程中進行的燒結。6、活化燒結。 這是一個意義廣泛的名詞。按國際標準,所有被加速了 的燒結均被稱為活化燒結。

高鋁耐火材料的理及基本特性
從Al2O3-SiO從2系統的相圖可以看出,當Al2O當含量小于72%時,最高溫度(莫來石熔融溫度)為1850℃以前唯一穩定的高溫固相是莫來石。SiO除參與莫來石組成外,剩余的2SiO2在高溫下形成液相。當高鋁磚和莫來石的組成(71.8%Al2O3,28.2%SiO2)接近時,液相形成量減少,產品耐火性增強。

Al2O3含量小于72%的高鋁磚,伴隨著高鋁磚,Al2O3、產品中莫來石含量增加,其耐火性也相應提高;Al2O3.含量超過72%的高鋁磚,高溫下穩定固相為莫來石和剛玉,液相溫度為莫來石一剛玉系統中低共熔點溫度(1840℃)。當Al2O3含量大于78%時,隨著3含量大于78%,Al2O隨著高鋁磚含量的增加,剛玉含量相應增加,耐火性不斷提高,當達到純剛玉的組成時,其耐火性最好。但在生產一般高鋁磚所用的原料中,它通常含有1~3%的雜質,因此高銷質產品的液相溫度遠低于理論溫度。

高鋁磚的熱穩定性與礦物組成有關。Al2O在含量低于72%的產品中,隨著含量低于72%的產品,Al2O3.含量:味噌、莫來石晶相增多,產品熱穩定性相應提高;當產品內部時,Al2O當含量超過78%時,共存的晶相是莫來石和剛玉,此時增加產品中的晶相Al2O3含量會增加產品中剛玉晶相的數量,但剛玉的熱膨脹率大于莫來石(剛玉的熱膨脹率為1萬℃時為0.8~0.85%。

莫來石為0.5~0.55%降低了高鋁磚的熱穩定性。但在這類產品中,進一步提高剛玉含量會增加產品的強度和導熱性,從而提高產品的熱穩定性。
高鋁磚的耐渣性Al2O隨著含量的增加,純剛玉制品(含98~99%)Al2O3)抗渣性最強。

高溫下,高鋁耐火材料結構內的固體晶體相互反應。氧化鋁。(A12O3)和氧化硅(SiO2)在高溫下合成莫來石(3)A12O3·2SiO2)。這種反應——直接處于不停止的振動狀態,隨著溫度的升高,振動加劇:當某些質點獲得足夠的能量時,晶體的缺陷或空位就會形成。根據晶體質點活化能的強度,質點逐漸擴散到晶體表面,產生反應產物。開始反應形成的反應產物分散性強,晶體結構存在諸多缺陷。晶體陷。晶體的質點活化率很高,經過晶體質點的位移,晶格缺陷得到糾正,成為穩定的晶體,即所謂的再結晶過程。

影響固相反應的因素很多,主要包括晶格結構、溫度、粒度和雜質介入。晶格結構松散的晶體容易發生固相反應。以氧化鋁為例,α—Al2O3晶格結構致密,和MgO合成鎂鋁尖晶石(MgO·Al2O需要在920年3)時,℃合成反應只發生在溫度下;晶格疏松;γ—Al2O3,在700℃合成反應立即開始。顆粒越細,比表面積越大,有利于加速反應。限量雜質起熔劑作用,有利于激活晶格,也能促進固相反應。固體物質的燒結機理取決于液相的存在。

當沒有液相時,只依靠固相反應燒結,屬于固相燒結范疇;如果有少量液相燒結,則屬于液相燒結范疇。高鋁礦物(原料或成品)多為離子晶體,質點燃燒擴散,常以離子的形式相互擴散。

高鋁耐火材料的材料大多是晶體,如剛玉(α—Al2O3)莫來石(3)A12O3·2SiO2),水鋁石(A12O3·H2O),高嶺石(A12O3·2SiO2·2H2O),葉蠟石A12O3·4SiO2·H2O),硅線石礦物(A12O3·SiO2)等。它們屬于離子晶體,其結晶形狀是由不同電荷離子的靜電引力和相同電荷離子之間的排斥平衡引起的。高鋁耐火材料因其成分不同,熔點面積廣,A12O3—SiO系統最低熔點為1545℃,Al2O3熔點為2050℃,SiO2為1713℃。當高鋁耐火材料純物質加熱到熔點溫度時,就會變成熔體。當多組分物質的混合晶體產生熔體時,通常有兩個過程:熔融和溶解。與單一成分相比,多組分硅酸鋁混合晶體生成熔體的過程更為復雜。在加熱過程中,低熔點物質首先熔化,或在達到某些成分的低共熔點溫度后開始出現熔體。熔點較高的晶體同時熔化。

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