耐火度定义及应用

refractoriness

耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度的温度，表征材料抵抗高温作用的性能。

耐火度所表示的意义与熔点不同。熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的温度。耐火度是多相体达到某一特定软化程度的温度。对绝大多数普通耐火材料而言，都是多相非均质材料，无一定熔点，其开始出现液相到完全熔化是一个渐变过程，在高温下相当宽的范围内，固液相并存。故欲表征这种材料在高温下的软化和熔融的特征，只能以耐火度来度量。

耐火度不是一种物质所特有的绝对物理量，是材料在特定试验条件下测定的达到特定软化程度时的相对技术指标。将试验物料按规定方法做成截头三角锥(简称试锥)，与在特定升温速度下具有固定弯倒温度的标准截头三角高温锥(简称标准锥)，共伺在既定升温速度和一定气氛条件下加热，以试锥的弯倒程度与标准锥弯倒程度相当的对比方法测定耐火度。截头三角锥下底海边长8mm，上底海边2mm，高30mm。测定时，在高温下角锥内可能出现液相。随温度升高，液相量增多，液相粘度降低，锥体软化。当软化到一定程度后，锥体因其自重作用而逐渐弯倒。当试锥与标准锥同时弯倒直到其顶点与底盘相接触时，则以此标准锥已确定的弯倒温度为准，作为试锥的耐火度。我国通用的标准锥以WZ和锥体弯倒温度的十分之一标之。如试锥与WZ171 号标准锥同时弯倒，则试样的耐火度为1710℃。其他许多国家以塞克锥(SK)作为标准锥，具体测定方法也稍异。

耐火度是评定耐火材料的一项重要技术指标。但是，不能作为制品使用温度的上限。对由单相多晶体构成的耐火材料，其耐火度一般低于晶体的熔点。但是，有些耐火材料，如当形成的液相粘度很高时，其耐火度也可高于熔点。

一些常用耐火材料原料和制品的耐火度如下:

结晶硅石 1730~1770℃ 高铝砖>1770~2000℃

硅砖 1690~1730℃ 镁 砖>2000℃

硬质粘土 1750~1770℃ 白云石砖>2000℃

粘土砖 1610~1750℃

耐火材料试锥在高温下的弯倒程度，主要取决于液相与固相的数量比、液相的粘度变化和高熔点晶相的分散度。通常锥体达到耐火度时，多数均含液相约70~80%，液相粘度约为10~50Pa·s，并随材料不同而异。因此，可以认为耐火材料耐火度的高低除与测定条件，特别是与试锥的粒度组成和升温速度以及某些材料与测定气氛有关以外，主要受材料的化学和矿物组成所控制。对由各种单二组分构成的耐火材料而言，主要取决于化合物熔点的高低。而对由多组分构成的耐火材料而言，取决于主成分和他成分的数量比。杂质会严重降低材料的耐火度。如对Al2O3，含量在20~80%之间的硅铝系耐火材料而言，耐火度t 可近似地以Al2O3和杂质R 百分含量估算，即t=1580+4.386(Al2O3-R)。因此，欲提高耐火材料的耐火度，必须提高主成分和主晶相的数量并尽量降低杂质。

耐火度的测定标准依照GBT 7322-2007 耐火材料 耐火度试验方法

钠长石与 高岭土作用时，高岭土的耐火度随钠长石的增加而降低，其耐火度由纯高岭土的1770℃直到纯长石的1220℃。就是说每份儿长石能降低高岭土的耐火度5.5'C左右。掌握了这一规律，就可以利用长石和高岭土配制所需烧成温度的坯料配方。钠长石与高岭土作用与钾长石相似，只是降温效果更大，它能使高岭土的耐火度1770℃降到钠长石的1100℃。

当钠长石与钾长石的比例为2-4.5:8-5.5时，其熔融温度最低。因此，配制低温制品时。则可采用两种长石，按比例配制，使其达到最低温度。

在CaO含量为0-6%时，它们的耐火度随CaO的增加而降低，当CaO含量大于6%时，它们的耐火度呈波浪变化。

钠长石与CaO之间的耐火度，当MgO含量为0-10%时，它们的耐火度随MgO的增加而降低，当MgO含量大于10%时，它们的耐火度随MgO的增加而上升。