教学章节：第四章41.DOC

教学章节：第四章 4.1耐火材料的种类和性能 教学内容：耐火材料的种类和性能 教学要求：1、明确耐火材料的定义和分类 2、掌握耐火材料的主要性能； 重点难点：1、耐火材料的高温使用性能。 2、耐火度与高温荷重软化温度、热膨胀性与高温体积稳定性、抗渣性 教学过程（板书设计）： 4.1耐火材料的种类和性能 4.1.1、耐火材料的定义和分类 a、定义：凡具有抵抗高温以及在高温下所产生的物理化学 作用的材料统称耐火材料。 b、三种分类方法： 1）按耐火度分类： A、普通耐火材料 耐火度为1580～1770℃。 B、高级耐火材料 耐火度为1770～2000℃。 C、特级耐火材料 耐火度为大于2000℃。 2）根据化学矿物组成分类： A、氧化硅质耐火材料。 B、硅酸铝质耐火材料。 C、氧化硅质耐火材料。 D、铬铁质耐火材料。 E、碳质耐火材料。 F、其它高耐火度制品。 3）根据耐火材料的化学性质分类： A、酸性耐火材料 B、碱性耐火材料 C、中性耐火材料 4）根据制造工艺方法分类： A、浇注耐火材料 B、可塑成型耐火材料 C、半干压型耐火材料 d 、捣固成型耐火材料及熔铸耐火材料 4.1.2、耐火材料的主要性能 耐火材料的基本特性可以通过它的物理性能和高温使用性能来表示。 A、耐火材料的物理性能： 主要包括体积密度、真比重、气孔率、吸水率、透气性、耐压强度、热膨胀性、导电性及热容量等。这些物理性能的好坏，直接影响着耐火材料的使用性能。 a、气孔率 在耐火制品内，有许多大小不同，形状不一的气孔。 （1）和大气相通的气孔称为开口气孔； （2）贯穿耐火制品的气孔称为连通气孔； （3）不和大气相通的气孔称为闭口气孔； 其中气孔率可分为： 若耐火砖块的总体积（包括其中的全部气孔）为V、质量为 M、开口气孔的体积为V1、闭口气孔的体积为V2，连通气孔的体积为V3，则： （1）真气孔率= ×100% 即砖块中全部气孔体积 （包括开口、闭口和连通的气孔）占整块体积的百分率。 （2）显气孔率=×100% 即砖块中外通气孔（包括开口和连通的气孔）体积占整块体积的百分率。 （3）闭口气孔率= ×100% 即砖块中闭口气孔体积占整块体积的百分率。 b、体积密度（容重）：包括全部气孔在内的1m3 砖块体积 的质量。 体积密度= （kg/m3） c、真密度：不包括气孔在内的单位体积砖块重量与4℃水的单 位体积重量之比。 真比重= d、吸水率：是原料中所有开口气孔所吸收的水的质量Mw与 砖块质量M之比值。用下述公式计算: 吸水率= ×100% 吸水率测定方法简便，在生产实际中常用来鉴定耐火原料的质量。原料烧结程度愈好其吸水率愈低。 e、热膨胀性： 耐火制品受热膨胀，冷后收缩，这种变化属于可逆变化的。 耐火制品的热膨胀性能主要取决于其化学—矿物组成和所受的温度。 耐火制品的热膨胀性可用线膨胀系数或体积膨胀系数来表示，也可用线膨胀百分率或体积膨胀百分率表示。 B、耐火材料的使用性能 通常用来表示耐火材料使用性能的一些指标如耐火度、荷重软化温度、抗渣性、热稳定性、残余收缩等都是在特定的实验条件下测定出来的，和实际使用情况有着一定距离。 a、 耐火度 1、定义：耐火材料抵抗高温而不变形的性能叫耐火度。 加热时，耐火材料中各种矿物组成之会发生反应，并生成易熔的低熔点结合物而使之软化，故耐火度只是表明耐火材料软化一定程度时的温度。 2、耐火度的测定 测定耐火度时，将耐火材料试样制成一个上底每边为2mm，下底每边为8mm，高mm、截面呈等边三角形的三角锥体。把三角锥体试样和比较用的标准锥体放在一起热。三角锥体在高温作用下则软化而弯倒，当锥的顶点弯倒并触及底板（放置试锥用的时，此时的温度（与标准锥比较）称为该材料的耐火度，三角锥体软倒情况如下图所示。 应该注意的是：耐火度并不能代表耐火材料的实际使用温度。 因为在实际使用时，耐火材料承受一定的机械强度，故实际使用温度比测定的耐火度低。 B、荷重软化温度 耐火材料在常温下的耐压强度很高，但在高温下发生软化，耐压强度也就显著降低一般用荷重软化温度来评定耐火材料的高温结构强度。 1、定义：荷重软化温度就是耐火材料受压发生一定变形量 的温度。 2、测定方法： 将待测耐火材料制成高为50mm，直径为36mm