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特种耐火材料的性能
编辑:宜兴市华宇耐火电瓷厂   时间:2016-08-29

特种耐火材料的性能

各种不同的特种耐火材料,虽然化学成分和结构不同,其性能也存在一定的差异,但从特种耐火材料总体来说比普通耐火材料具有许多优良的性能,主要包括以下几个方面[3]  。

(一)热学性质

(1)热膨胀性:热膨胀性指材料的线度和体积温度升降发生可逆性增减的性能。常以线膨胀数或体积膨胀系数表示。大多数特种耐火材料的线膨胀系数都比较大,仅有熔融石英,氧化硼,氧化硅的线膨胀系数比较小。

(二)力学性质

特种耐火材料的弹性模量都大。大多数具有较高的机械强度,但与金属材料相比,由于脆性,抗冲击强度甚低。绝大多数的特种耐火材料具有较高的硬度,因此耐磨,耐气流或尘粒冲刷性比较好。大多数特种耐火材料的高温蠕变都比较小,最大的是二硅化钼。蠕变值的大小与结晶尺寸,晶界物质,气孔率等有关系。

(三)电学性质

大多数高熔点氧化物属绝缘体,其中氧化钍(ThO2)和稳定氧化锆(ZrO2)等在高温时具有导电性,见表3;碳化物、硼化物的电阻都很小;有些氮化物是电的良导体,而有些则是典型的绝缘体。例如TiN具有金属的电导率(ρ为30×10-6Ω·㎝),BN则为绝缘体(ρ为 1018Ω·㎝)。所有的硅化物都是电的良导体。

(四)使用性质

(1)耐火性:特种耐火材料的熔点几乎都在2000℃以上,最高的碳化铪(HfC)和碳化钽(TaC)为3887℃和3877℃。耐火度也很高,在氧化气氛中,氧化物的使用温度甚至接近熔点。氮化物,硼化物,碳化物在中性或还原性气氛中比氧化物有更高的使用温度,例如TaC在N2气氛中可使用到3000℃,BN在Ar气氛中可使用到2800℃。耐高温性能依次为:碳化物>硼化物>氮化物>氧化物。而它们的高温抗氧化性为:氧化物>硼化物>氮化物>碳化物。

(2)抗热震性:在特种耐火材料中,由于氧化铍的热导率低,大多数硼化物的热导率也不高,熔融石英的线膨胀系数特别小,所以抗热震性很好。某些纤维制品及纤维增强复合制品有较高的气孔率及抗张强度,这些材料的抗热震性比较好。碳化硅,氮化硅,氮化硼,二硅化钼等也有较好的抗热震性。


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