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多數耐火骨料顆粒為多相多晶物料,因此耐火骨料顆粒形狀既與材料本身的各相晶體結構,結晶習性和雜質(zhì)含量有關(guān),也與材料的加工處理方法有關(guān)。如采用電熔法制得的莫來(lái)石,因莫來(lái)石是從熔體中析出來(lái)的,多為自形晶,故按莫來(lái)石的結晶習性,多呈柱狀多晶聚集體,破碎時(shí)是沿著(zhù)結合力較差的長(cháng)度方向晶界斷裂、破碎后的頤粒也多呈柱狀多晶顆粒。而燒結法制得的莫來(lái)石,因晶體的發(fā)育生成受到周?chē)h(huán)境的制約,有針狀、柱狀、板狀和粒狀等形態(tài),而且是無(wú)規則的互相穿插生長(cháng),因而破碎后的顆粒無(wú)規則形態(tài),有片狀、針柱狀、梭角狀等形態(tài)。另一方面,破碎后的耐火骨料顆粒形態(tài)還與材料本身的致密度和破碎方式有關(guān)。如對特致密和高致密的高鋁礬土熟料而言,如果采用沖擊式的或擠壓式的破碎方式,破碎出來(lái)的骨料顆粒多呈片狀或梭角狀;如果采用研磨式的破碎方式,則多呈不規則的粒狀或近圓球狀。因此要制取較適合不定形耐火材料的骨料顆粒形狀應選用較合適的破碎方式。
抗熱震性
粗粒度骨料在溫度急劇變化時(shí),由于其熱膨脹系數相對較大,顆粒之間容易產(chǎn)生微小的裂縫,這些裂縫可以緩解熱應力,從而提高耐火材料的抗熱震性。
細粒度骨料在受熱時(shí),熱應力集中在較小的區域內,容易導致材料內部產(chǎn)生裂紋,降低抗熱震性。但適量的細骨料可以改善材料的致密性,提高其抵抗熱沖擊的能力。因此,合理搭配粗細骨料的粒度,才能使耐火材料具有良好的抗熱震性。
按生產(chǎn)工藝分類(lèi)
天然耐火骨料:直接從自然界中開(kāi)采并經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工處理的耐火骨料,如天然石英砂、鋁礬土等。這類(lèi)骨料資源豐富、價(jià)格相對較低,但質(zhì)量可能存在一定的波動(dòng)。
人工合成耐火骨料:通過(guò)人工合成方法制備的耐火骨料,如電熔剛玉、燒結鎂砂等。人工合成耐火骨料具有純度高、性能穩定等優(yōu)點(diǎn),但生產(chǎn)成本較高。
耐火骨料按材質(zhì)分有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火骨料等。
按氣孔率分可分為致密骨料(又稱(chēng)重質(zhì)骨料)和輕質(zhì)骨料(又稱(chēng)多孔骨料)。致密骨料系指氣孔率不大于30%的骨料。致密骨料又可分為特致密骨料,高致密骨料和普通致密骨料。輕質(zhì)骨料系指氣孔率大于45%的骨料。輕質(zhì)骨料又可分為普通輕質(zhì)骨料、超輕質(zhì)骨料和特種輕質(zhì)骨料(如氧化鋁、氧化鋯空心球)。
耐火骨料的粒度對耐火材料的性能有著(zhù)多方面的影響,具體如下:
體積密度
粒度較粗的骨料,顆粒之間的孔隙較大,若只使用粗骨料,會(huì )導致耐火材料的體積密度較低。
適當加入細粒度的骨料,可以填充粗骨料之間的孔隙,使耐火材料的體積密度增大。但如果細骨料過(guò)多,可能會(huì )導致顆粒堆積過(guò)于緊密,氣孔率反而增加,體積密度下降。
耐火骨料的顆粒形狀對不定形耐火材料的施工性能有較大的影響。片狀、柱狀、針柱狀、棱角狀等不規則形狀的顆粒,配制成的泥料流變性能較差,而近圓球狀和圓球狀的顆粒配制成的泥料流變性能較好,因此,不規則形狀的骨料顆粒用于配制噴涂料,搗打料較好,有利于顆粒之間的穿插、咬合和釘銷(xiāo)作用、可提高結合強度。而近球狀和圓球狀顆??捎糜谂渲茲沧⒘?、涂抹料和壓注料,有利于改善泥料的流變性、提高觸變性、從而有利于提高體積密度。
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