高铝砖：高铝耐火材料的烧结机理及基本特性是什么？

TOP窑炉内衬应用技术开讲啦，今天给大家分享的是关于高铝耐火材料的相关知识。

高铝耐火材料的特点是Al2O3含量高，因此其一系列高温工作性能优于粘土耐火材料，高铝耐火材料时以Al2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料。根据制品中的Al2O3含量，用天然铝矾土原料制造的高铝质耐火材料。

高铝耐火材料的烧结类型

烧结类型按材料形态，烧结可分为固相烧结与液相参加下的烧结，前者指纯固体材料的烧结，后者指有液相参与下的烧结。按工艺过程分，烧结的方法很多，新方法还在不断出现，最常见的方法有以下几种。

1、等温烧结，在恒温条件下的烧结，现有许多烧结动力学棋型是在这种条件下导出。

2、难等温烧结。在非等温条件下的烧结。常见的有等速升温烧结。

3、热压烧结， 被烧结料块在压力下进行的烧结。

4、热等静压烧结，料块受到于高等静压条件下所进行的烧结，这种愔况下料块受到来自各方向的均匀压力。

5、反应烧结，烧结与化学反应在同一过程中进行的烧结。6、活化烧结。 这是一个意义广泛的名词。按国际标准，所有被加速了 的烧结均被称为活化烧结。

高铝耐火材料的理及基本特性

从Al2O3-SiO从2系统的相图可以看出，当Al2O当含量小于72%时，最高温度(莫来石熔融温度)为1850℃以前唯一稳定的高温固相是莫来石。SiO除参与莫来石组成外，剩余的2SiO2在高温下形成液相。当高铝砖和莫来石的组成(71.8％Al2O3，28.2％SiO2)接近时，液相形成量减少，产品耐火性增强。

Al2O3含量小于72%的高铝砖，伴随着高铝砖，Al2O3、产品中莫来石含量增加，其耐火性也相应提高；Al2O3.含量超过72%的高铝砖，高温下稳定固相为莫来石和刚玉，液相温度为莫来石一刚玉系统中低共熔点温度(1840℃)。当Al2O3含量大于78%时，随着3含量大于78%，Al2O随着高铝砖含量的增加，刚玉含量相应增加，耐火性不断提高，当达到纯刚玉的组成时，其耐火性最好。但在生产一般高铝砖所用的原料中，它通常含有1~3%的杂质，因此高销质产品的液相温度远低于理论温度。

高铝砖的热稳定性与矿物组成有关。Al2O在含量低于72%的产品中，随着含量低于72%的产品，Al2O3.含量:味噌、莫来石晶相增多，产品热稳定性相应提高；当产品内部时，Al2O当含量超过78%时，共存的晶相是莫来石和刚玉，此时增加产品中的晶相Al2O3含量会增加产品中刚玉晶相的数量，但刚玉的热膨胀率大于莫来石(刚玉的热膨胀率为1万℃时为0.8～0.85％。

莫来石为0.5～0.55%降低了高铝砖的热稳定性。但在这类产品中，进一步提高刚玉含量会增加产品的强度和导热性，从而提高产品的热稳定性。

高铝砖的耐渣性Al2O随着含量的增加，纯刚玉制品(含98~99%)Al2O3)抗渣性最强。

高温下，高铝耐火材料结构内的固体晶体相互反应。氧化铝。(A12O3)和氧化硅(SiO2)在高温下合成莫来石(3)A12O3·2SiO2)。这种反应——直接处于不停止的振动状态，随着温度的升高，振动加剧:当某些质点获得足够的能量时，晶体的缺陷或空位就会形成。根据晶体质点活化能的强度，质点逐渐扩散到晶体表面，产生反应产物。开始反应形成的反应产物分散性强，晶体结构存在诸多缺陷。晶体陷。晶体的质点活化率很高，经过晶体质点的位移，晶格缺陷得到纠正，成为稳定的晶体，即所谓的再结晶过程。

影响固相反应的因素很多，主要包括晶格结构、温度、粒度和杂质介入。晶格结构松散的晶体容易发生固相反应。以氧化铝为例，α—Al2O3晶格结构致密，和MgO合成镁铝尖晶石(MgO·Al2O需要在920年3)时，℃合成反应只发生在温度下；晶格疏松；γ—Al2O3，在700℃合成反应立即开始。颗粒越细，比表面积越大，有利于加速反应。限量杂质起熔剂作用，有利于激活晶格，也能促进固相反应。固体物质的烧结机理取决于液相的存在。

当没有液相时，只依靠固相反应烧结，属于固相烧结范畴；如果有少量液相烧结，则属于液相烧结范畴。高铝矿物(原料或成品)多为离子晶体，质点燃烧扩散，常以离子的形式相互扩散。

高铝耐火材料的材料大多是晶体，如刚玉(α—Al2O3)莫来石(3)A12O3·2SiO2)，水铝石(A12O3·H2O)，高岭石(A12O3·2SiO2·2H2O)，叶蜡石A12O3·4SiO2·H2O)，硅线石矿物(A12O3·SiO2)等。它们属于离子晶体，其结晶形状是由不同电荷离子的静电引力和相同电荷离子之间的排斥平衡引起的。高铝耐火材料因其成分不同，熔点面积广，A12O3—SiO系统最低熔点为1545℃，Al2O3熔点为2050℃，SiO2为1713℃。当高铝耐火材料纯物质加热到熔点温度时，就会变成熔体。当多组分物质的混合晶体产生熔体时，通常有两个过程：熔融和溶解。与单一成分相比，多组分硅酸铝混合晶体生成熔体的过程更为复杂。在加热过程中，低熔点物质首先熔化，或在达到某些成分的低共熔点温度后开始出现熔体。熔点较高的晶体同时熔化。