????1.1.1.3、添加成分

在耐火制品生產(chǎn)中，為了促進(jìn)其高溫變化和降低燒結(jié)溫度，有時加入少量的添加成分。按其目的和作用不同分為礦化劑、穩(wěn)定劑和燒結(jié)劑等。通常分析耐火制品和原料的灼燒減量、各種氧化物含量和其它主要成分含量。將干燥的材料在規(guī)定溫度條件下加熱時質(zhì)量減少百分率稱為灼減。

1.1.2、礦物組成

耐火制品是礦物組成體。制品的性質(zhì)是其組成礦物和微觀結(jié)構(gòu)的綜合反映。耐火制品的礦物組成取決于它的化學(xué)組成和工藝條件?；瘜W(xué)組成相同的制品，由于工藝條件的不同，所形成礦物相的種類、數(shù)量、晶粒大小和結(jié)合情況的差異，使其性能可能有較大差異。例如SiO2含量相同的硅質(zhì)制品，因SiO2在不同工藝條件下可能形成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的兩類礦物－磷石英和方石英，使制品的某些性質(zhì)會有差異。即使制品的礦物組成一定，但隨礦相的晶粒大小、形狀和分布情況的不同，亦會對制品性質(zhì)有顯著的影響（如熔融制品）。

耐火材料一般是多項(xiàng)組成體，其中的礦物相可分為兩類，即結(jié)晶相和玻璃相。

主晶相是指構(gòu)成制品結(jié)構(gòu)的主體且熔點(diǎn)較高的晶相。主晶相的性質(zhì)、數(shù)量和其間結(jié)合狀態(tài)直接決定著制品的性質(zhì)。

基質(zhì)是指耐火材料中大晶體或骨料間隙中存在的物質(zhì)?；|(zhì)對制品的性質(zhì)（如高溫特性和耐侵飾性）起著決定性的影響。在使用時制品往往首先從基質(zhì)部分開始損壞，采用調(diào)整和改變制品的基質(zhì)成分是改善制品性能的有效工藝措施。

絕大多數(shù)耐火制品（除少數(shù)特高耐火制品外），按其主晶相和基質(zhì)的成分可以分為兩類：一類是含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品，如粘土磚、硅磚等；另一類是僅含晶相的多成分制品，基質(zhì)多為細(xì)微的結(jié)晶體，如鎂磚、鉻鎂磚等堿性耐火材料。這些制品在高溫?zé)蓵r，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，但是液相在冷卻時并不形成玻璃，而是形成結(jié)晶性基質(zhì)，將主晶相膠結(jié)在一起，基質(zhì)晶體的成分不同于主晶相。

耐火制品的顯微組織結(jié)構(gòu)有兩種類型。一種是由硅酸鹽（硅酸鹽晶體礦物或玻璃體）結(jié)合物膠結(jié)晶體顆粒的結(jié)構(gòu)類型，另一種是由晶體顆粒直接交錯結(jié)合成結(jié)晶網(wǎng)，例如高純鎂磚，這種直接結(jié)合結(jié)構(gòu)類型的制品的高溫性能（高溫力學(xué)強(qiáng)度、抗渣性或熱震穩(wěn)定性等）較前一種優(yōu)越得多；因此具有廣闊得發(fā)展前景。

1.2、?耐火材料的組織結(jié)構(gòu)

耐火材料是由固相（包括結(jié)晶相和玻璃相）和氣孔兩部分構(gòu)成的非均質(zhì)體，其中各種形狀和大小的氣孔與固相之間的宏觀組織結(jié)構(gòu)。

1.2.1氣孔率、體積密度、真密度

氣孔率、體積密度、真密度等是評價耐火材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。GB/T2997有十個定義：體積密度（帶有氣孔的干燥材料的質(zhì)量與其總體積的比值，用g/cm3或kg/m3表示）、總體積（帶有氣孔的材料中固體物質(zhì)、開口氣孔及閉口氣孔的體積總和）、真密度（帶有氣孔的干燥材料的質(zhì)量與其真體積之比值，用g/cm3或kg/m3表示）、真體積（帶有氣孔的材料中固體物質(zhì)的體積）、開口氣孔（浸漬時能被液體填充的氣孔）、閉口氣孔（浸漬時不能被液體填充的氣孔）、顯氣孔率（帶有氣孔的材料中所有開口氣孔的體積與總體積之比值，用%表示）、閉口氣孔率（帶有氣孔的材料中所有閉口氣孔的體積與總體積之比值，用%表示）、真氣孔率（顯氣孔率和閉口氣孔率的，用%表示）、致密定形耐火制品（真氣孔率小于45%的定形耐火制品）。

GB/T2997得測定原理：稱量試樣的質(zhì)量，再用液體靜力稱量法測定其體積，計(jì)算顯氣孔率、體積密度，或根據(jù)試樣的真密度計(jì)算真氣孔率。

1.2.1.1氣孔率

耐火材料內(nèi)的氣孔是由原料中氣孔和成型后顆粒間的氣孔所構(gòu)成。大致可分為三類：1）閉口氣孔，它封閉在制品中不與外界相通；2）開口氣孔，一段封閉，另一段與外界相通，能為流體填充；3）貫通氣孔，貫通制品的兩面，能為流體通過；為簡便起見，通常將上述三類氣孔合并為兩類，即開口氣孔（包括貫通氣孔）和閉口氣孔。一般開口氣孔體積占總氣孔體積的絕對多數(shù)，閉口氣孔的體積則很少，閉口氣孔體積難于直接測定，因此，制品的氣孔率指標(biāo)，常用開口氣孔率（亦稱顯氣孔率）表示。

真氣孔率（總氣孔率）A?=(V1+V2)Χ100%/V0,開口氣孔率(顯氣孔率)?B=?V1Χ100%/V0式中：V0、V1、V2分別代表總氣孔體積、開口氣孔體積和閉口氣孔體積（CM3）.

1.2.1.2?吸水率

它是制品中全部開口氣孔吸滿水的質(zhì)量與其干燥質(zhì)量之比，以百分率表示，它實(shí)質(zhì)上是反映制品中開口氣孔量的一個技術(shù)指標(biāo)，由于其測定簡便，在生產(chǎn)中多直接用來鑒定原料煅燒質(zhì)量。燒結(jié)良好的原料，其吸水率數(shù)值應(yīng)較低。

1.2.1.3?體積密度

表示干燥制品的質(zhì)量與其總體積之比，即制品單位體積（表觀體積）的質(zhì)量，用g/cm3表示。

體積密度也是表征制品致密程度的主要指標(biāo)，密度較高時，可減少外部侵入介質(zhì)（液相或氣相）對耐火材料作用的總面積，從而提高其使用壽命，所以致密化是提高耐火材料質(zhì)量的重要途徑，通常在生產(chǎn)中應(yīng)控制原料煅燒后的體積密度，磚坯的體積密度和制品的燒結(jié)程度。

1.2.1.3?真密度

GB/T5071標(biāo)準(zhǔn)有兩個定義：真密度（帶有氣孔的干燥材料的質(zhì)量與其真體積之比值，用g/cm3或kg/m3表示）、真體積（帶有氣孔的材料中固體物質(zhì)的體積）。

GB/T5071標(biāo)準(zhǔn)的測定原理：把試樣破碎，磨碎，使之盡可能不存在有封閉氣孔，測量其干燥的質(zhì)量和真體積，從而測得真密度。細(xì)料的體積用比重瓶和已知密度的液體測定，所用液體溫度必須控制或仔細(xì)地測量。

真密度是指不包括氣孔在內(nèi)的單位體積耐火材料的質(zhì)量，可用下式表示。

d真=G/[?V0-?(V1+V2)],式中?G-干燥試樣質(zhì)量，g;?V0、V1、V2——分別為試樣的總體積，開口氣孔體積，閉口氣孔體積，cm3。

2、?耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)電性

2.1、熱膨脹

??????GB/T7320標(biāo)準(zhǔn)有兩個定義：線膨脹率（室溫至試驗(yàn)溫度間試樣長度的相對變化率，用%表示）、平均線膨脹率（室溫至試驗(yàn)溫度間溫度每升高1℃試樣長度的相對變化率，單位為10-6/℃）。

????

GB/T7320標(biāo)準(zhǔn)的測定原理：以規(guī)定的升溫速率將試樣加熱到指定的試驗(yàn)溫度，測定隨溫度升高試樣長度的變化值，計(jì)算出試樣隨溫度升高的線膨脹率和指定溫度范圍的平均線膨脹系數(shù)，并繪制出膨脹曲線。

耐火材料的熱膨脹是指其體積或長度隨著溫度升高而增大的物理性質(zhì)。

2.2、熱導(dǎo)率

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YB/T4130把導(dǎo)熱系數(shù)定義為：指單位時間內(nèi)在單位溫度梯度下沿?zé)崃鞣较蛲ㄟ^材料單位面積傳遞的熱量。如式（1）所示：

λ=q/(dT/dx)

式中：λ——導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開爾文（W/（m.K）;

q——單位時間熱流密度，單位為瓦每平方米（W/m）;

dT/dx——溫度梯度，單位為開爾文每米（K/m）。

YB/T4130測定導(dǎo)熱系數(shù)原理為：根據(jù)傅立葉一維平板穩(wěn)定導(dǎo)熱過程的基本原理，測定穩(wěn)態(tài)時單位時間一維溫度場中熱流縱向通過試樣熱面流至冷面后被流經(jīng)中心量熱器的水流吸收的熱量。該熱量同試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，冷熱面溫差，中心量熱器吸熱面面積成正比，同試樣的厚度成反比。