耐火材料

一、填空题 1，硅酸盐矿物显微结构：硅酸盐结合物胶结晶体颗粒晶体颗粒直接结合

成结晶网2，熔渣让耐火材料破坏的三种方式：单纯溶解、反应溶解、侵入变质溶解

3，让坯料重新分布的力：静电引力、机械结合力、内摩擦力 4，镁砖的分类：烧

成镁砖、不烧镁砖、再结合镁砖5，颗粒料的组成原则：两头大，中间小 6，氧化铝含量：<%72(莫来石) >%72（莫来石，刚玉） 7，测耐火材料的抗拉性的

两种方法：动态法、静态法 8，ZrO2增韧机理:①应力诱导相变增韧 ②微裂纹增韧

③裂纹分支增韧④裂纹偏转和弯曲增韧 9，铬镁质材料：方镁石，尖晶石

其基质有三种：M2S 、 CMS 、 C3MS2

1.耐火材料的概念：指主要由无机非金属材料构成的且耐火度不低于1580℃的材料和

制品。耐火材料的品种和质量取决与耐火材料的原料和其生产工艺。 2.耐火材料

分类Ⅰ、化学矿物组成分类：氧化硅质、硅酸盐质、刚玉质、镁质、白云石质、橄榄

石质、尖晶石质、含炭质、含锆质、特殊等耐火材料。Ⅱ、按耐火度高低分为：①普

通耐火制品（耐火度1580-1770℃）、②高级耐火制品（耐火度1770-2000℃）、特级

耐火制品（耐火度2000℃以上）。Ⅲ、按制品形状和尺寸分为：标准砖、异形砖、特

异型砖等。Ⅳ、按化学性质分类：酸性耐火材料、中性耐火材料、碱性耐火材料。

（化性分类对了解耐火材料的化学性质，判断在使用过程中它们之间及耐火材料与接

触物间化学作用情况有着重要意义）3、氧化硅耐火材料为典型的酸性耐火材料，

其矿物组成为：主晶相为磷石英和方石英，基质为石英玻璃相。 4、两种矿物组成：①结晶相（主晶相和次晶相）：主晶相是耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。其性质、数量、结合状态直接决定着耐火材料的性质。次晶相又称第二固相，也是熔

点较高的晶体，提高耐火制品中固相间的直接结合，改善制品性能。②玻璃相：基质

是指填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相，也称结合相。硅

砖的主晶相：磷石英、方石英粘土砖的主晶相：莫来石、方石英5、耐火材料的气孔

存在形态分类：封闭在制品中不与外界想通的闭口气孔，一端封闭另一端与外界相通

的开口气孔，两端都与外界相通的贯通气孔。气孔的存在主要影响材料的致密度，显

气孔率高时，材料结构疏松，强度低，抗渣性能弱。

耐火材料的化学组成是决定其矿物组成、组织结构的基础。根据各种化学成分的含量

和作用分为：主成分、杂质和外加成分三种。。主成分：指耐火材料中占绝大多数的，对材料高温性质起决定性作用的化学成分。杂质：指耐火材料中不同于主成分的，含

量微少而对耐火材料的抵抗高温性质带来危害的化学成分。外加成分：常称为外加剂，是在耐火制品生产中为特定目的另外加入的少量成分。

矿物：由相对固定的化学组分构成的有确定的内部结构和物理性质的单质或化合物

密度分为：体积密度、视密度、真密度。①体积密度d b：指材料的质量M与其含材料

的实体积Ｖb和全部气孔体积之和的总体积V b之比 d b=M/V b=M/(Vt+Vc+Vo)。②视密度（表观）da：指材料的质量与其含材料的实体积和封闭气孔体积之和的体积之比。

da=M/(Vt+Vc)③真密度dt：指材料质量与其实体积之比.dt=M/Vt

主晶相：指构成结构结构的主体且熔点较高，对材料的性质起支配作用的一种晶相，(其性质，数量，分布和结合状态直接决定耐火制品性质)。次晶相：又称第二晶相

或第二固相，指耐火材料中在高温下与主晶相和液相并存的，一般其数量较少和对材

料高温性能的影响较主晶相为小的第二种晶相。基质：指在耐火材料大晶体间隙中

存在，或由大晶体嵌入其中的那部分物质，也可认为是大晶体之间的填充物质或胶结物。

耐火度：耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能，表征材料

抵抗高温作用的性能。其意义与熔点不同。熔点是结晶体的液相与固相处于平衡时的

温度，耐火度是多相体达到某一特定软化变形程度的温度。耐火度取决于：①耐火材

料形成液相数量的多少；②所形成液相的粘度。耐火度不是耐火材料的最高使用温度；耐火材料在使用中经受高温作用的同时，通常还伴有荷重和溶剂作用，因而制品

的耐火度不能视为耐火材料的最高使用温度。

注浆成型法：所谓注浆成型法，就是将粉料的悬浮液使之具有一定的流动性，将悬浮

液注入到模具里面或模腔里面，形成具有一定形状的模坯的方法。

烧结：把粉状或非致密的原料经过加热，当它低于其熔点温度的一定温度范围时，发

生少量的易熔成分液化，颗粒连接，填充空气孔隙，结构致密物增大、急剧膨胀，强

度和化学稳定性提高等物理化学变化，成为坚实的结合体的过程。

二次莫来石化：指在1200℃以上，从水铝石脱水形成的刚玉，与高岭石分解出来的二

氧化硅继续反应，形成的莫来石称为二次莫来石，过程为二次莫来石化。

可塑性: 物料受外力作用后发生变形而不破裂，在所施加使其变形的外力撤除后，变

形的形态仍保留而不恢复原状，这种性质称为可塑性。

耐磨性：是耐火材料材料抵抗固体、液体和含尘气流对其表面的机械磨损作用的能力。

比热容：是指常压下加热1kg物质使之升温1℃所需的热量(KJ)

弹性后效：坯体压制时，外部压力被内部弹性力所均衡，当外力取消时，内部弹性力

被释放出来，引起坯体膨胀的作用称为弹性后效荷重软化点：以压缩0.6%时的变形温度作为被测材料的荷重软化温度，即荷重软化点

高温耐压强度：指材料在某一特定的高温热态下单位体积所能承受的最大压力，以Mp

表示。一般随温度升高有明显变化。

蠕变：耐火材料在高温下承受低于其极限强度的固定应力时会产生塑性变形，变形量

随负荷时间延长而增加甚至导致材料破坏。这种受外力作用产生的变形随时间增加的

现象称蠕变。蠕变以压蠕变率度量：e=[（Ln-L1）/L0]*100%. (L分别表示原始、式样恒温开始、式样恒温一段时间后的高度。)蠕变是温度、应力、时间和材料结构的函数。

热膨胀性:指材料的线度和体积随温度升高降发生可逆性增减的性能。常以线性膨胀系

数或体积膨胀系数表示。

荷重软化温度：是耐火材料在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变

形时的温度，是对耐火材料以恒荷重持续升温法所测定的高温力学性质，表征材料抵

抗重负荷和高温热负荷共同作用而保持稳定的能力。影响荷重软化温度的因素：

主晶相的种类和性质以及主晶相间或主晶相和次晶相间的结合状态；基质的性质和基

质同主晶相或同主晶相和次晶相的数量比以及分布状态。

简答题：

1、耐火材料是高温技术领域的基础材料，其应用最为普遍的是在各种热工设备和高温

容器中作为抵抗高温作用的结构材料和内衬。2、耐火材料性能要求：①抵抗高温

热负荷作用，不软化变形，不熔融，要求耐火材料具有相当高的耐火度。体积不收缩

和仅有均匀膨胀，要求具有高的体积稳定性，残存收缩及残存膨胀要小，无晶型转变、严重体积效应。②抵抗高温热负荷和重负荷的共同作用，不丧失强度、不发生蠕变和

坍塌。要求材料具有相当高的高温热态强度、荷重软化温度、抗蠕变性。③抵抗温度

急剧变化或受热不均影响，不开裂剥落。要求具有好的抗热震性。④抵抗熔融液、渣、