強度
粗粒度的耐火骨料在耐火材料中起到骨架作用,能夠承受較大的外力,有助于提高耐火材料的常溫耐壓強度和高溫抗折強度。當耐火材料受到外力沖擊時,粗骨料可以阻止裂紋的擴展。
細粒度的骨料能增加顆粒之間的接觸面積,使結合劑與骨料更好地結合,提高耐火材料的致密性,從而在一定程度上提高強度。但細骨料過多會使耐火材料內部應力集中,在高溫下容易產生裂紋,導致強度下降。
性能要求
耐火度:耐火骨料應具有較高的耐火度,能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的物理和化學性質,不發(fā)生軟化、熔融或變形。一般來說,耐火度應不低于 1580℃。
體積穩(wěn)定性:在高溫下,耐火骨料應具有良好的體積穩(wěn)定性,不發(fā)生明顯的膨脹或收縮。否則,會導致耐火材料產生裂縫、剝落等缺陷,影響其使用壽命。
化學穩(wěn)定性:耐火骨料應具有良好的化學穩(wěn)定性,能夠抵抗爐渣、金屬液、氣體等的侵蝕。不同的使用環(huán)境對耐火骨料的化學穩(wěn)定性要求不同,例如,在堿性爐渣環(huán)境中,應選用堿性耐火骨料。
熱震穩(wěn)定性:耐火骨料需要具備良好的熱震穩(wěn)定性,能夠承受高溫下的急冷急熱變化而不破裂。這對于在溫度波動較大的爐窯中使用的耐火材料尤為重要。
顆粒級配:耐火骨料的顆粒級配應合理,以耐火材料具有良好的成型性能和致密性。合適的顆粒級配可以使耐火骨料在堆積時形成緊密的結構,提高耐火材料的強度和抗侵蝕性。
按生產工藝分類
天然耐火骨料:直接從自然界中開采并經過簡單加工處理的耐火骨料,如天然石英砂、鋁礬土等。這類骨料資源豐富、價格相對較低,但質量可能存在一定的波動。
人工合成耐火骨料:通過人工合成方法制備的耐火骨料,如電熔剛玉、燒結鎂砂等。人工合成耐火骨料具有純度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,但生產成本較高。
澆注料理想的狀態(tài)是:耐火骨料配比是粗骨料所造成的空隙恰好被細骨料所填滿,兩者間的空隙又被耐火粉料所填充,無不足也無剩余,達到大的堆積密度,以便獲得佳的性能。
耐火骨料由于其具有高強度、高硬度、高耐磨性,比重大、體積小、耐高溫、耐腐蝕、等特性,還被廣泛應用于不同類型的陶瓷、瓷釉、玻璃、化工等等工廠的厚硬材質精加工和深加工。以88%含量的高鋁骨料為例,其比重(密度)應該達到3.40以上,氧化鋁含量達到88%以上,含鐵低。同樣的原料,同樣的配方,同樣的燒成溫度下,原料研磨后的粉料細度越小,則比重越高,耐磨性越好。
耐火骨料的顆粒形狀對不定形耐火材料的施工性能有較大的影響。片狀、柱狀、針柱狀、棱角狀等不規(guī)則形狀的顆粒,配制成的泥料流變性能較差,而近圓球狀和圓球狀的顆粒配制成的泥料流變性能較好,因此,不規(guī)則形狀的骨料顆粒用于配制噴涂料,搗打料較好,有利于顆粒之間的穿插、咬合和釘銷作用、可提高結合強度。而近球狀和圓球狀顆??捎糜谂渲茲沧⒘稀⑼磕虾蛪鹤⒘?,有利于改善泥料的流變性、提高觸變性、從而有利于提高體積密度。