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耐火材料蠕变的测定意义与提高材料的抗蠕变性
(1)材料蠕变的测定意义
根据材料的蠕变曲线,可以了解制品发生蠕变的最低温度、不同温度下的蠕变速率特征,研究材料长时间在高温、荷重条件下的物相组成与组织结构的变化,进而预测耐火制品的使用情况,为窑炉设计中选用耐火材料提供参考依据;
蠕变曲线所反映地材料的物相组成、组织结构情况,可用于材料生产制备工艺过程(原料配方、颗粒级配、成型致密度、烧成制度等)的检验和评价,是改进生产工艺和提高产品质量的依据。
(2)提高材料抗蠕变性的途径
1)纯化原料:提高原料的纯度或对原料进行提纯,尽量减少低熔物和强熔剂等杂质成分(如,粘土砖中的Na2O、硅砖中的Al2O3、镁砖中的SiO2和CaO等)的含量, 从而降低制品中的玻璃相含量(这是提高该性能的首选方法);
2)强化基质:引入“逆蠕变效应”物质。如在高铝砖配料中引入一定尺寸的石英颗粒,高铝砖在高温下使用时,其中石英SiO2和高铝原料中的Al2O3持续发生莫来石的合成反应,反应过程伴随有一定程度的体积膨胀。这种体积膨胀的作用既是“逆蠕变效应”,可以抵消材料蠕变时的收缩变形,从而提高了高铝砖的抗蠕变性能。
3)改进工艺:合理设计配合料的颗粒级配,提高坯体的成型压力,获得高致密度坯体,减少制品中的气孔数量,使制品抗蠕变的有效成分增加;合理制定烧成制度(烧成温、保温时间、加热及冷却速度),使材料中的必要物化反应充分进行,获得需要的物相组成和组织结构。