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耐火材料的化学组成

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耐火材料的化学组成

发布日期:2019-07-11 作者: 点击:

耐火材料的化学组成是耐火材料的Z基本特性之一。通常将耐火材料的化学组成按成分(含量)和其作用分为两部分:(1)占绝对多量、对其性能其决定作用的基本成分——主成分;(2)占少量的从属成分———副成分,副成分是原料中伴随的杂志成分或在生产过程中为达到某种目的而特别加入的添加成分(加人物)。

1.主成分

主成分是耐火材料中构成耐火基体的成分,是耐火材料的特性基础。它的性质和数量对材料的性质起决定作用。主成分可以是氧化物,也可以是非氧化物。因此,耐火材料可以是由耐火氧化物构成,也可以是由耐火氧化物与碳或其他非氧化物构成,还可以是由全耐火非氧化物构成。氧化物耐火材料按其主成分氧化物的化学性质可分为酸性、中性和碱性三类。

(1)酸性耐火材料。该种材料含有相当数量的游离SiO2。酸性Z强的耐火材料是硅质耐火材料,几乎由94%~97%的游离SiO2构成。黏土质耐火材料的游离SiO2的含量相对较少,是弱酸性的。半硅质耐火材料居于其中间。

(2)中性耐火材料。高铝质耐火材料(Al2O3的质量分数在45%以上)是偏酸而趋于中性的耐火材料,铬质耐火材料是偏碱而趋于中性的耐火材料。

(3)碱性耐火材料含有相当数量的MgO和CaO等。镁质和白云石质耐火材料是强碱性的,铬镁系和镁管理石质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱碱性耐火材料。

此种分类对了解耐火材料的化学性质,判断在使用过程中耐火材料之间及耐火材料与接触物间的化学作用有着重要的意义。

 2.杂质成分

  耐火材料的原料绝大多数是天然矿物,因此在耐火材料中常含有一定量的杂质。这些杂质会使耐火材料的某些性能降低,例如镁质耐火材料中的主成分是MgO,其他氧化物如氧化硅、氧化铁等属于杂质成分。杂质成分越多,高温时形成的液相量愈多。

  耐火材料中的杂质成分直接影响材料的高温性能,如耐火度、荷重变形温度、抗侵蚀性、高温强度等。其有利的方面是杂质可降低制品的烧成温度,促进制品的烧结等。

3.添加成分

  在耐火材料特别是不定形耐火材料的生产或使用中,为改善耐火材料的物理性能,而加入的少量的添加剂。添加剂的加入量随其性质、功能而不同,为耐火材料组成总量德 万分之几到百分之几。

   添加剂按其目的和作用的不同分为以下几种:

(1)改变流变性能类:包括减水剂(分散剂)、增塑剂、凝胶剂、解胶剂等;

(2)调节凝结、硬化速度类:包括促凝剂、缓凝剂等;

(3)调节内部组织结构类:包括发泡剂(引气)、消泡剂、防缩剂、膨胀剂等;

(4)保持材料施工性能类:包括抑制剂(防鼓胀剂)、保存剂、防冻剂等;

(5)改善使用性能类:包括助烧结剂、矿化剂、快干剂、稳定剂等。

以上这些添加成分,除可烧掉的成分外,它们都会留在材料的化学成分中。通过化学组成分析,按所含成分的种类和数量,可以判断制品或原材料的纯度和特性。借助于有关相图可大致估计制品的矿物组成和其他有关性能。

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