Факторы, влияющие на температуру размягчения под нагрузкой огнеупорных материалов

Этот температура размягчения под нагрузкой является температурой, при которой огнеупорный материал достигает определенной деформации сжатия под совместным воздействием определенной тяжелой нагрузки и тепловой нагрузки. Это высокотемпературное механическое свойство огнеупорного материала, измеренное методом постоянной нагрузки и непрерывного нагрева, которое характеризует способность огнеупорного материала сопротивляться совместному воздействию тяжелой нагрузки и высокотемпературной тепловой нагрузки, оставаясь стабильным.

Кривые температуры размягчения под нагрузкой и температуры деформации различных огнеупорных материалов, то есть процесс размягчения, не одинаковы

Факторы, влияющие на температуру размягчения под нагрузкой: начальная температура размягчения под нагрузкой и кривая температуры размягчения с деформацией различных огнеупорных материалов отличаются, что в основном зависит от химического минерального состава продукта и в определенной степени связано с его макроскопической структурой. Среди них наиболее заметными факторами являются следующие: тип и характер основной кристаллической фазы и состояние связей между основной кристаллической фазой или между основной и вторичной кристаллическими фазами; свойства матрицы и количественное соотношение, а также состояние распределения матрицы относительно основной кристаллической фазы или основной и вторичной кристаллических фаз. Кроме того, плотность и пористость продукта также оказывают определенное влияние. Когда огнеупорный продукт полностью состоит из однофазного поликристалла, температура размягчения под нагрузкой соответствует точке плавления кристаллической фазы. Например, температура размягчения под нагрузкой высокоочищенных огнеупорных изделий, состоящих из высокотемпературных кристаллов, очень высока. Температура размягчения высокоочищенных обожженных корундовых кирпичей может достигать 1870℃.

Когда кристаллы с высокой температурой плавления в продукте контактируют или переплетаются друг с другом, образуя прочную сеть, температура размягчения под нагрузкой должна быть выше. Напротив, понятно, что когда кристаллическая фаза Ри'ан изолирована, её температура размягчения под нагрузкой должна быть ниже. Например, фазовый состав кремнезёмистого кирпича в основном состоит из тридимита и небольшого количества кристобалита. Тридимит образует переплетённую сетевую структуру двойничных кристаллов в форме копья в кирпиче, поэтому температура размягчения под нагрузкой обычно очень высока. Начальная температура размягчения в большинстве случаев превышает 1650°C, а некоторые достигают 1680°C, что выше точки плавления тридимита (1670°C). Другой пример — обычные магнезиальные кирпичи. Температура плавления основной кристаллической фазы периклаза составляет 2800°C. Однако, поскольку основная кристаллическая фаза изолирована, начальная температура размягчения под нагрузкой составляет всего 1550°C.
Когда в продукте помимо кристаллической фазы с высокой температурой плавления присутствует матрица, зависит ли легкость уменьшения матрицы от температуры высокая температура и количество, и распределение матрицы значительно влияют на температуру плавления под нагрузкой. Например, основная кристаллическая фаза глиняных кирпичей и кирпичей с высоким содержанием оксида алюминия с низким содержанием Al2O3 — это муллит, поскольку они содержат больше стеклянной матрицы, богатой SiO2, и муллитовые кристаллы изолированы и рассеяны в ней, а матрица начинает плавиться при 1000°C, поэтому температура начала плавления и деформации ниже и уменьшается по мере увеличения содержания матрицы, то есть по мере уменьшения соотношения муллита к содержанию матрицы. Кроме того, так как вязкость такой матрицы медленно возрастает с температурой, диапазон температур деформации шире. Другой пример: основная кристаллическая фаза периклаза обычных магнезитовых кирпичей в основном окружена матрицей, которая состоит из плавких силкатных кристаллов. Температура плавления под нагрузкой продукта контролируется матрицей, поэтому она низкая. Более того, после плавления матрицы её вязкость очень низкая, поэтому образец склонен к внезапному разрушению. Другой пример: кремнезёмистые кирпичи имеют очень высокую температуру плавления под нагрузкой. Помимо каркаса, состоящего из тридимита, это также связано с матрицей из высоковязкой стеклянной фазы. Высокая пористость продукта может снижать точку начала плавления под нагрузкой.