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耐火砖的矿物组成详解

耐火砖是矿物组成体。耐火砖的性质是其组成矿物和微观结构的综合反映。耐火砖的矿物组成取决于它的化学组成和工艺条件。化学组成相同的耐火砖,由于工艺条件的不同,所形成矿物相的种类、数量、晶粒大小和结合情况的差异,使其性能可能有较大差异。例如SiO2含量相同的硅砖,因SiO2在不同工艺条件下可能形成结构和性质不同的两类矿物-磷石英和方石英,使耐火砖的某些性质会有差异。即使耐火砖的矿物组成一定,但随矿相的晶粒大小、形状和分布情况的不同,亦会对耐火砖性质有显著的影响(如熔融耐火砖)。

 耐火砖一般是多项组成体,其中的矿物相可分为两类,即结晶相和玻璃相。主晶相是指构成耐火砖结构的主体且熔点较高的晶相。主晶相的性质、数量和其间结合状态直接决定着耐火砖的性质。基质是指耐火砖中大晶体或骨料间隙中存在的物质。基质对耐火砖的性质(如高温特性和耐侵饰性)起着决定性的影响。在使用时耐火砖往往首先从基质部分开始损坏,采用调整和改变耐火砖的成分是改善耐火砖性能的有效工艺措施。绝大多数耐火砖(除少数特高耐火砖外),按其主晶相和基质的成分可以分为两类:一类是含有晶相和玻璃相的多成分耐火砖,如粘土砖硅砖等;另一类耐火砖的成分仅含晶相,基质多为细微的结晶体,如镁质耐火砖、铬镁耐火砖等碱性耐火砖。这些耐火砖在高温烧成时,产生一定数量的液相,但是液相在冷却时并不形成玻璃,而是形成结晶性基质,将主晶相胶结在一起,基质晶体的成分不同于主晶相。

耐火砖的显微组织结构有两种类型。一种是由硅酸盐(硅酸盐晶体矿物或玻璃体)结合物胶结晶体颗粒的结构类型,另一种是由晶体颗粒直接交错结合成结晶网,例如高纯镁耐火砖,这种直接结合结构类型的耐火砖的高温性能(高温力学强度、抗渣性或热震稳定性等)较前一种优越得多;因此具有广阔得发展前景。





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