耐火材料广泛应用于钢铁、建材、有色金属、机械、化工、电力、轻工等基础工业,以及航空、舰艇、导弹等军事领域,是各类高温窑炉和军工热工装备的核心结构材料。

一、高温使用性能

耐火度

无荷重时抵抗高温而不熔化的能力,称为耐火度。它表征材料可承受的最高温度,但非实际使用温度。测定方法:将试锥与已知耐火度的标准锥同置于锥台,在规定升温条件下对比弯倒程度,以同时弯倒的标准锥号表示试锥的耐火度。

荷重软化温度

材料在 0.2 MPa 恒定荷重下,压缩变形 0.6% 对应的温度即为荷重软化点;变形 4% 对应的温度称为荷重软化温度,是确定使用上限的重要依据。

热震稳定性

材料抵抗急冷急热而不开裂、剥落的性能。以反复加热-水冷(或空冷)至破坏的次数衡量,次数越高,稳定性越好。

高温体积稳定性

指材料在高温下因再结晶、烧结或相变引起的不可逆体积变化,用重烧线(或体积)变化率表示,变化越小,砌体安全性越高。

高温化学稳定性(抗渣性)

材料抵抗熔渣、炉气和固体物料化学侵蚀的能力。采用回转抗渣法试验,测量侵蚀深度(mm)进行评价。

二、宏观组织结构

气孔率

显气孔率(开口+贯通气孔)是评价致密程度的关键指标,直接影响强度、导热、抗热震和抗渣性。

体积密度

含全部气孔的单位体积质量,表征制品致密度。

真密度

排除气孔后单位体积的质量,反映原料纯度与烧结程度。

三、力学性能

抗压强度

单位面积承受的最大压应力,分常温、烘干、高温和烧后四类,对应不同工况下的力学安全。

抗折强度

单位面积抵抗弯矩的极限应力,同样分常温至烧后四种状态。

四、热学性能

热导率

单位温度梯度下的热流密度,W/(m·K)。数值决定衬里厚度与散热损失,是炉衬设计的基本参数。

比热容

常压下 1 kg 材料升温 1 ℃ 所需热量,kJ/(kg·K),用于热工计算。

热膨胀

温度升高引起的长度或体积变化,用平均线膨胀系数或线膨胀率表示,是设置膨胀缝的依据。

重烧线变化率

试样重烧并冷却后的残余膨胀或收缩百分率,评价不可逆尺寸变化。

五、其他性能

可塑性指数

泥料受冲击力后塑性变形高度与原高度的百分比。耐火可塑料宜控制在 15%～40%,便于施工且烧后收缩小。

渣球率

耐火纤维中未纤维化且大于规定尺寸的渣球质量百分比。渣球率越高,容重与导热率越大,品质越差。

抗风蚀性

纤维制品抵抗高速气流冲刷的能力,以破坏时的风速(m/s)表示,用于选型高流速炉衬。