淺談高鋁磚的高溫機械性能

       高鋁磚的礦物組成根據所使用的鋁礬土所定，熟料的礦物組成一般是莫來石、剛玉和玻璃相。莫來石理論組成為Al2O371．8％，SiO228．2％，其熔融分解溫度為1840℃。具有針狀結晶，呈網絡交叉結構，高溫狀態表現出較好的強度。剛玉以α-Al2O3形態存在，熔點為2050℃，硬度為莫氏9級，呈粒、柱狀晶體，有良好的化學穩定性，對酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。
       高溫機械性能不完全取決于高鋁磚內的Al2O3含量，更取決于形成的晶體形狀及玻璃相數量，組成與粘度。對高鋁磚進行的蠕變試驗或剛性模量和斷裂模量的研究表明，莫來石質磚高溫機械性能好于高Al2O3含量的磚。LZ-75牌號的高鋁磚，盡管形成大量的高耐火度的α-剛玉晶體，呈粒、柱狀，其微觀結構堅固性不亞于莫來石結構，但在應力作用下晶間少量的玻璃液使其產生滑移，引起結構變形、強度下降。莫來石質磚，如LZ-65、LZ-55牌號，主要是莫來石晶體，呈針狀，形成交叉網絡結構，玻璃相充填其間，能承受應力，不易變形，具有良好的高溫強度，尤其用硅線石族原料制的磚，原料純度高，經過燒成生成莫來石與SiO2除少量的SiO2與很 微量雜質形成玻璃相外，其余的SiO2生成方石英充填于莫來石晶間，在冷卻后產生*膨脹。該磚在長期使用中表現良好的抗蠕變性。LZ-48牌號的磚，盡管生成莫來石晶體，但它被大量的玻璃相淹沒，所以高溫機械強度較差，但常溫耐壓強度較好。因而，等速蠕變速率不同。LZ-75牌號磚的轉折溫度在1120～1130℃；LZ-48牌號磚的轉折溫度在1050℃；而莫來石質磚沒有觀察到轉折點。以莫來石和剛玉為基本組成的高鋁磚高溫斷裂模量及剛性模量于800℃開始出現轉折；抗張強度在1000℃附近開始轉折，它們都有一個共同點，即在常溫至1000℃之間，其強度隨溫度升高而增加，反映了兩晶相受熱膨脹減輕了殘余內應力，使微裂紋彌合，導致強度升高。