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耐火材料的矿物种类和组成

编辑:保温砖 时间:2022-04-22 浏览:225

一、耐火材料中矿物的种类

  矿物是指由相对固定的化学组分构成的有确定的内部结构和一定物理性质的单质或化合物。它们在一定物理化学条件下稳定。耐火材料是矿物的组成体。这些矿物皆为固态晶体,且多为由氧化物或其复

合盐类构成。其中,除部分矿物是前述高熔点单一氧化物或其他化合物呈稳定结晶体构成的以外,还有由复合氧化物构成的高熔点矿物。其中最主要有由铝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、钛酸盐和锆酸盐

构成的矿物。另外,许多耐火材料中还有少量非晶质的玻璃相。仅有极少数耐火材料是完全由非晶质的玻璃构成的。

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二、耐火材料中矿物的聚集状态

  耐火材料在常温下除极少数外,都是由单相或多相多晶体,或多晶体同玻璃相共同构成的集合体。许多耐火材料中还含有气孔。若耐火材料的化学组成相同,而其中存在的晶体和玻璃相等物相种类、性

质、数量、晶粒形状和大小、分布和结合状态等不同,则这些耐火材料性质的优劣可能差别很大。 根据耐火材料中构成相的性质、所占比重和对材料技术性质的影响,分为主晶相、次晶相和基质。

1、主晶相

主晶相是指构成材料结构的主体,熔点较高,对材料的性质起支配作用的一种晶相。耐火材料主晶相的性质、数量、其分布和结合状态直接决定制品的性质。许多耐火制品,如莫来石砖、刚玉砖、方镁

石砖、尖晶石砖、碳化硅耐火制品,等等,皆以其主晶相命名。

2、次晶相

  次晶相又称第二晶相或第二固相,是指耐火材料中在高温下与主晶相和液相并存的,一般其数量较少和对材料高温性能的影响较主晶相为小的第二种晶相。如以方镁石为主晶相的镁铬砖、镁铝砖、镁硅

砖和镁钙砖等分别含有的铬尖晶石、镁铝尖晶石、镁橄榄石和硅酸二钙等皆为次晶相。耐火材料中次晶相的存在对耐火材料的结构,特别是对高熔点晶相间的直接结合,从而对其抵抗高温作用也往往有所裨

益。与普通镁砖相比,上述耐火制品中这些次晶相的存在,使制品的荷重软化温度都有所提高。许多依矿物组成命名的耐火材料,如莫来石刚玉砖、刚玉莫来石砖,就是以其主晶相和次晶相复合命名的。前

者为主晶相,后者为次晶相。

3、基质

  基质是指在耐火材料大晶体间隙中存在的,或由大晶体嵌入其中的那部分物质,也可认为是大晶体之间的填充物或胶结物。对由一些骨料组成的耐火材料而言,其间的填充物也称为基质。 基质既可由

细微结晶体构成,也可由玻璃相构成,或由两者的复合物构成。如镁砖、镁铬砖、镁铝砖等碱性耐火材料中的基质是由结晶体构成;硅砖、硅酸铝质耐火材料中的基质多是由玻璃相构成。 基质是主晶相或

主晶相和次晶相以外的物相,往往含有主成分以外的全部或大部分杂质在内。因此,这些物相在高温下易形成液相,从而使制品易于烧结,但有损于主晶相间的结合,危害耐火材料的高温性质。当基质在高

温下形成液相的温度低、液相的粘度低和数量较多时,耐火制品的生产和其性质,实质上受基质所控制。欲提高耐火材料的质量,必须提高耐火材料基质的质量,减少基质的数量,改善基质的分布,使其

在耐火材料中由连续相孤立为非连续相。