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        影響耐火磚燒結的因素

        • 來源:鑫富華耐火材料廠
        • 發布日期:2021-01-21
              根據固體物理學的概念,耐火制品可以被看作是不與(或基本不與)熔劑物質起反應的固體材料,因此高溫鍛燒在耐火制品生產中是必不可少的。即使對日益發展的不定形耐火材料和不燒制品,雖然在生產過程中不經燒成工序,但也可以把它們的使用過程看作是個鍛燒過程,即在使用過程中達到燒成。
         
             燒成是耐火制品生產中最后一道工序。制品在燒成過程中發生一系列物理化學變化,隨著這些變化的進行,氣孔率降低,體積密度增大,壞體變成具有一定尺寸形狀和結構強度的制品。同時,通過燒成過程中的一系列物理化學變化,形成穩定的組織結構和礦物相,提供適用于不同使用條件下對制品所要求的性質。

         
             影響燒結的因素很多,主要有以下幾個方面:
         
        1、液相和重結晶作用:在高溫作用下,制品內部有適量的液相產生,可以促進制品的燒成。液相能拉近、拉緊固體顆粒并填充孔隙,使壞體的致密度提高;液相的存在有助于緩沖因燒結不均等產生的應力作用;液相對一些細小的有晶格缺陷的晶體的溶解度較大,這就形成對大晶體達到飽和的溶液,對細小晶體則呈不飽和狀態,這樣就出現了細小晶體不斷地在液相中溶解,從液相中又不斷地析出并使大晶體不斷長大,這個過程稱為重結晶過一般情況下,液相中的成分越多,越復雜,則越不利于晶體的重結晶;而液相的粘度越低,越有利于加速重結晶的進行。但是,耐火制品中,與主晶相共溶產生的液相,其高溫性差,在使用時往往首先被侵蝕損壞。在生產實際中,通常調整這部分的組成以改善制品的性能。
         
        2、固相反應:耐火原料及制品屬于晶體結構組織,這些晶體在結構上是有缺陷的。在低溫下處于固相狀態時,組成晶體的各質點只能圍繞晶格結點的周圍振動,不能發生移動,若逐步升高溫度,這些質點就獲得能量,加大振幅。當溫度升高到使質點的活動能力達到能夠克服周圍質點的作用力時,就可能發生位置的移動(遷移)。質點的這種遷移也叫擴散。由于質點擴散作用而使相互接觸物質進行反應,生成新的反應產物。這一般稱為固相反應。影響固相反應的關鍵是物質質點的遷移擴散。若加速擴散,也就加速了反應,促進了燒結。反應物的晶體結構,晶粒大小和缺陷、反應物之間的接觸面都影響擴散的能力。生產中常采用物料的細粉碎和均勻混合來達到破壞晶體的完整結構,促使晶格活動、增加反應物接觸面,促進擴散,加速固相反應的目的。有時也在反應物中加少量的礦化物,來促進固相反應的進行。
         
        3、再結晶和聚集再結晶作用:天然的或人工鍛燒的原料中,存在的晶體的內部和表面是有缺陷的,特別是細粉碎后、高分散部分的晶粒表面缺陷更為突出,表面活性大。晶體的這種缺陷,使晶體很不穩定,具有較大的活動性,力圖降低表面活性,力求處于穩定。因此,在高溫作用下,如果在同一晶體內部進行,能夠消除組成晶格質點的空位,校正晶體的缺陷:若在晶粒間接觸面進行,則使接觸界面逐漸擴大,達到晶粒間的聚集和粘合。這就是再結晶和聚集再結晶的作用。其結果是促進晶體長大和壞體密度提高,從而使壞體燒結。
         
             促進再結晶和聚集再結晶作用的主要措施有:細粉碎、增加晶粒結構的缺陷,擴大接觸面;加入少量礦化物、與主晶相反應,形成固溶體,加速再結晶;提高燒成溫度,促使反應強化激烈。
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