耐火材料工藝學(xué)講義(編輯修改稿)
2025-02-07 16:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Db為體積密度（ g/cm3） G為干試樣質(zhì)量 g Vb為試樣表觀體積 cm3 GB/T29972023式中 ρb體積密度， ρing試樣溫度下，浸漬液體的密度，其他符號同上 （ 3）體積密度 耐火材料的質(zhì)量與其真體積（即不包括氣孔體積）之比，稱為真密度，通常也用 g/cm3來表示。 式中： Dt為真密度（ g/cm3） G為干試樣質(zhì)量 g Vt為試樣真體積 cm3 真比重的概念：單位體積耐火材料的重量與 4℃ 單位體積水的重量之比值。 （ 4）真密度與真比重從數(shù)值上來說，真密度和真比重是相等的 式中： Q為氣體透過的數(shù)量（升）； d為式樣的厚度（米）； A為試樣的橫截面積（平方米）； t為氣體透過時間（小時）； P1P2為試樣兩端氣體壓力差（毫米水柱）； K為透氣度系數(shù)，也稱透氣率（升 米 /米 2 毫米水柱 小時） （ 5）透氣度 透氣度是表示氣體通過耐火制品難易程度的特征值，其物理意義是在一定時間內(nèi)和一定壓差下氣體透過一定斷面和厚度的氣體的量： 耐火材料的體積或長度隨著溫度的升高而增大的物理性質(zhì)稱為熱膨脹。 耐火材料的熱膨脹可以用線膨脹系數(shù)或體膨脹系數(shù)表示，也可以用線膨脹百分率或體積膨脹百分率表示。 膨脹系數(shù)是指耐火材料由室溫加熱至試驗溫度的區(qū)間內(nèi)，溫度每升高 1℃ ，試樣體積或長度的相對變化率。 （ 1）熱膨脹 耐火材料作為構(gòu)筑熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料，常常在溫度變化條件下使用。因此，耐火材料的熱膨脹既是其重要的使用性能，也是工業(yè)窯爐等高溫?zé)峁ぴO(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù)。 測定：按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/(頂桿法 ) GB/(望遠(yuǎn)鏡法 ) 熱膨脹率的 意義 ：窯爐設(shè)計的重要參數(shù)、預(yù)留膨脹縫的依據(jù)，可間接判斷耐材熱震穩(wěn)定性能， 為什么留膨脹縫？ v 堿性耐火材料的熱膨脹系數(shù)比酸性耐火材料大；v 鍵強度高的材料具有低的熱膨脹系數(shù)（如 SiC）；組成相同的材料，晶體結(jié)構(gòu)不同，其熱膨脹系數(shù)也不同；v 加熱過程中，存在多晶轉(zhuǎn)變的材料，其熱膨脹系數(shù)也要發(fā)生相應(yīng)的變化（鱗石英、方石英）。 耐火材料的熱膨脹性能取決于它的化學(xué)礦物組成，且與耐火材料中結(jié)晶相的晶體結(jié)構(gòu)及鍵強度密切相關(guān)。通常： 其中： λ — 導(dǎo)熱率，單位：焦?fàn)?/米 秒 K （ W/mK ）； Δ Q — Δ t時間沿 x軸方向穿過 Δ F截面上的熱量（焦 耳）； — 沿 x軸方向的溫度梯度（ Km 1）。 耐火材料的導(dǎo)熱率是指 單位溫度梯度 下， 單位時間 內(nèi)通過 單位垂直面積 的 熱量 ，用 λ表示：（ 2）熱導(dǎo)率 耐火材料中所含的氣孔對其導(dǎo)熱率的影響最大。一般來說，在一定的溫度范圍內(nèi)，對一定范圍的氣孔率，氣孔率越大，導(dǎo)熱率越低。耐火材料的化學(xué)礦物組成對材料的導(dǎo)熱率也有明顯影響。 晶體中的各種缺陷、雜質(zhì)以及晶粒界面都會引起格波的散射，也等效于聲子平均自由程的減小，從而降低熱導(dǎo)率。 測定：按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T171061997(平行熱線法 ) 或 GB/T59901986(十字熱線法 ) 熱容也稱比熱容是耐火材料的一個重要熱學(xué)性質(zhì)，它是表示材料受熱后溫度升高情況的參數(shù)。任何物質(zhì)受熱后溫度都要升高，但不同的物質(zhì)溫度升高 1℃ 所需要的熱量不同，工程上用在常壓下加熱 1公斤物質(zhì)升高 1℃ 所需要的熱量（以 KJ計）來表示和衡量這一性質(zhì)，稱為熱容。 工程上所用的平均熱容是指從溫度 T1到 T2所吸收的熱量的平均值。平均熱容是比較粗略的，溫度范圍越大，精度越差，應(yīng)用時要特別注意使用的溫度范圍。 （ 3）熱容 耐火材料通常在室溫下是電的不良導(dǎo)體，隨溫度升高，電阻減小，導(dǎo)電性增強。若將材料加熱至熔融狀態(tài)，則會呈
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