耐火材料通常由多組分、多相、復(fù)雜的材料組成。無論是在原料加工還是耐火制品生產(chǎn)中,都要經(jīng)過高溫處理,不可避免地受到熱力學(xué)的影響,甚至產(chǎn)生熱反應(yīng)。而耐火材料,顧名思義,耐火材料是面向高溫行業(yè)的產(chǎn)品。如何通過測試和利用耐火材料的熱性能來開發(fā)新的耐火材料或工藝方案,已成為耐火材料需要面對(duì)的問題。
實(shí)際上,耐火材料的熱性能測試指標(biāo)主要包括比熱容、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、熱發(fā)射率、熱電勢能、熱穩(wěn)定性等。其中,耐火材料的比熱和熱容、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和熱穩(wěn)定性可以作為其熱性能的四個(gè)指標(biāo)。它對(duì)耐火材料的高溫性能起著決定性的作用。
一、熱容和比熱容
耐火材料的熱容和比熱容指標(biāo)對(duì)于確定耐火材料的吸熱量、升溫溫度和放熱量具有重要的參考價(jià)值。熱容和比熱容也是耐火材料試驗(yàn)物理統(tǒng)計(jì)的重要參數(shù)。為了研究耐火材料的熱容和比熱指數(shù),需要了解元素?zé)崛?duron-perty定律)、復(fù)合熱容(銅定律)、晶格振動(dòng)理論、普朗克量子理論、愛因斯坦模型等。
二、熱膨脹系數(shù)
耐火材料熱膨脹系數(shù)的測定,對(duì)于如何提高耐火材料的熱穩(wěn)定性,如何提高回火耐火材料等制品的強(qiáng)度,如何選擇合適的多晶材料,具有重要的參考價(jià)值。多相和各向異性α1誘導(dǎo)熱應(yīng)力反應(yīng)材料,以及如何焊接和焊接耐火材料。其中,溫度是衡量耐火材料熱膨脹系數(shù)的重要因素。
三、導(dǎo)熱系數(shù)
熱導(dǎo)率可以反映耐火材料的熱導(dǎo)率。導(dǎo)熱系數(shù)不僅受耐火材料厚度和方向的影響,還受溫度的影響。通常在耐火材料熱導(dǎo)率的檢測中,溫度會(huì)升高,顆粒在耐火材料中的速度會(huì)增加,因此熱導(dǎo)率也會(huì)增加。這種速度的增加以較小的阻力傳遞熱量。
四、熱穩(wěn)定性
在耐火材料的檢測中,熱穩(wěn)定性是指在快速變化的溫度環(huán)境中不出現(xiàn)損傷的能力。通過測試耐火材料的抗熱震斷裂性能和抗熱震損傷性能,可以判斷耐火材料的熱穩(wěn)定性。為了提高耐火材料的熱穩(wěn)定性,可以提高耐火材料的強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù),降低制品的厚度、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)或控制裂紋,這也是提高耐火材料熱穩(wěn)定性的途徑之一。改善耐火材料。
這四項(xiàng)耐火材料熱性能指標(biāo)的測試在耐火材料的研發(fā)過程中具有很高的參考價(jià)值。通過這四個(gè)指標(biāo),對(duì)耐火材料使用壽命的對(duì)應(yīng)關(guān)系和性能,以及生產(chǎn)工藝、成分和結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性,以及相關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立,都具有關(guān)鍵作用。因此,我們必須對(duì)這四個(gè)指標(biāo)有足夠的了解,才能提高檢測服務(wù)的性能。