华体会hth体育官网

产品分类

耐材知识

当前位置:首页 > 耐材知识 > 硅砖为什么会膨胀?

硅砖为什么会膨胀?

添加时间:2021年7月12日  浏览次数:

硅砖在受热过程中发生同质多晶转变并伴随由体积变化,荷重变形温度高是硅砖的优异特性,接近鳞石英、方石英的熔点(1670℃、1713℃),波动在1640~1680℃间。在300℃以上至接近熔点(鳞石英或方石英)的这一区间硅砖体积稳定。在使用过程中,加热到1450℃时约有1.5~2.2%的总体积膨胀,此种残余膨胀会使砌缝密合,保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。硅砖最大的缺点是热震稳定性低(水中热交换约为1~4次),其次是耐火度不高(一般在1690~1730℃),这使其应用范围收到了很大的局限。

一:硅砖的膨胀来自同质多晶转变

SiO2在常压下有七个变体和一个非晶型变体,及β—石英、α—石英、γ—石英、β—鳞石英、α—鳞石英、β—方石英、α—方石英和石英玻璃。上述各变体间的转变可分为两类:

第一类是石英、鳞石英、方石英之间的转变。转变时必须破坏原有晶体结构(Si—O键拆散),重新组成新的结构。即完成原子的重新排列。由于所需的活化能大,转变温度高而缓慢,并伴随有较大的体积效应。

硅砖

第二类是上述变体中的α、β、γ型的转变,由于他们在结构和性质等方面都很相似,转变时只是结构畸变,Si—O键并未拆散,因此转变是在一个确定温度下发生,转变块,而且可逆的。此类变体间完成转变所须时间是暂短的,在转变温度时,晶体表里瞬时完成转变,这一变体只能在转变温度下共存。下表给出了SiO2在转变时的体积变化

硅砖膨胀

二:硅砖的烧成膨胀

硅砖在烧成过程中发生相变,并有较大的体积变化,加上砖坯在烧成温度下形成的溶液量较少(约10%左右),使其烧成较其它耐火制品困难的多。硅砖的烧成制度与砖坯在烧成过程中所发生的一系列物理化学变化,加入物的数量和性质,坯体的形状大小以及烧成窑的特性等因素有关。

1. 硅砖在烧成过程中的物理化学变化,硅砖在烧成过程中按温度顺序有如下变化:在150℃以下从砖坯中排出残余水分,在450℃时,Ca(OH)2开始分解;450~500℃时Ca(OH)2脱水完毕,硅石颗粒与石灰的结合破坏,坯体强度大为降低。在550~650℃范围内,β—石英转变为α—石英,由于转变过程中伴有0.82%的体积膨胀,故石英晶体将出现密度不等的显微裂纹。在600~700℃间,CaO与SiO2的固相反应开始,砖坯强度有所增加。从1100℃开始,石英的转变速度大大增加,砖坯的比重也显著下降,此时砖坯体积由于石英转变为低比重变体而大为增加。虽然此时液相也在不断地增加,但在1100~1200范围内仍以产生裂纹。

2 硅质砖坯在加热过程中产生体积变化,在不同温度阶段是不同的。按各类硅石坯体的变化特征可分为600℃以下、600~1100℃、1100~1250℃以及1250℃以上各阶段。在500~600℃间犹豫β→α型石英转变有显著的膨胀。在700~800℃,因CaO与SiO2间有固相反应,呈显微收缩。在1000~1100℃,由于液相生成,收缩较为显著,自1200℃左右起,因石英转变加速,坯体开始剧烈膨胀,起开始温度与上涨趋势,依原料类型有很大不同。

关键词:硅砖   膨胀   变形   
版权所有 2013-2028 华体会hth体育官网
电话:0371-60288311 传真:0371-85818311 业务咨询:18537113611
邮箱:zzjdnc@163.com QQ:497985876

华体会hth体育官网

在线客服