第32屆中國國際玻璃工業(yè)技術展覽會（China Glass 2023）將于2023年5月6日在上海新國際博覽中心如期舉行，屆時，淄博裕民基諾新材料有限公司將如約而至，誠摯邀請新老客戶蒞臨參觀指導，希望通過這次展覽會機會與貴公司對玻璃窯爐用耐火材料產品的應用進行深入的探討和交流，為您的窯爐建設和維護提供最優(yōu)的耐火材料解決方案，為我們以后的深入合作奠定基礎。

這次展會我們主要展示的產品有：高致密氧化鉻磚，高致密鋯英石轉，澆注鋯莫來石磚，復合鋯質耐火制品，ASM/ASC旋轉管，燒結致密-氧化鋁供料道磚，硅線石，莫來石耐火制品，玻璃窯用低氣孔粘土磚，鎂質系列耐火制品，剛玉系列耐火制品，玻璃窯用大型耐火磚，高鋁磚，以及隔熱保溫材料和不定型耐火材料。

展位號：W4-271

展覽時間：2023年5月6日 ~ 5月9日

地址：上海新國際博覽中心（上海市浦東新區(qū)龍陽路2345號）

玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品產品要求具有以下特性：

A，產品高純度：減少反應侵蝕。

B，產品致密度好：減少滲透和沖刷。

C，產品耐侵蝕，對玻璃不造成缺陷。

1，玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品微觀檢測以及衍射XRD分析：

下面是我們的產品經過高溫燒成后在電子掃描顯微鏡下觀察到的骨料的圖片。

顆粒電鏡掃描SEM

這張骨料照片是經過放大1000倍后掃描的，從圖片中看出我們采用的燒結剛玉是不規(guī)則的、多角形的剛玉多晶體，單個晶體的粒度大，多在30-50μm，中間沒有玻璃相，它們緊密排列，氣孔率低，致密度好，能夠很好的抵抗玻璃液的侵蝕。

基質電鏡掃描SEM

上面這張圖是基質料部分經過放大5000倍后的掃描電鏡圖片，由于基質配料我們采用了不同粒度和不同種類的燒結氧化鋁，經過高溫燒結后，沒有出現(xiàn)玻璃相，剛玉晶粒也呈現(xiàn)不規(guī)則和多角形的晶體，只是晶粒相對較小，多在2-8μm之間，但它們交錯結合非常緊密，有效的防止了玻璃液從基質部分的侵蝕。

衍射分析圖XRD

上圖是燒結致密α-Al2O3耐火制品的XRD圖譜，從上圖看主晶相為α-Al2O3相，由于原料中存在有少量的Na2O，也存在極少量的β-Al2O3，這兩種物相的存在也保證了產品具有優(yōu)良的抗侵蝕性。

2，玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品理化測試分析：

為了測試一下我們燒結產品的各項理化性能，及材料的均勻性，我們從料道的不同部位取樣檢測。

結果如下表：

第三方測試結果

? ? ?

從測試結果看，料道磚各部分材料均勻，氧化鋁含量高，雜質少，氣孔率低，燒結致密性好，并且具有很高的耐壓強度和高溫性能。

3，玻璃窯氧化鋁供料道耐火制品的侵蝕試驗：

我們采用的是坩堝法，將燒結好的產品切成80cm3方塊，鉆直徑43mm，深45mm的孔，里面放入65g碎白玻璃料，碎玻璃成分如下：

由于玻璃窯爐供料道的溫度一般在1200℃-1280℃，我們用1350℃保溫72h后測量并計算三相交界處的24h侵蝕速度。

侵蝕試驗1：

侵蝕試驗2：

玻璃侵蝕測試結果：

從測試結果看，由于產品的高純度和致密性，侵蝕速度是非常慢的，玻璃中也沒有出現(xiàn)任何雜質，并且隨著時間的延長，界面處的玻璃液中溶解的氧化鋁會增加，而氧化鋁在玻璃配料中能降低玻璃結晶傾向，提高玻璃液的粘度，從而減輕玻璃對料道的侵蝕，產品使用后期侵蝕會更慢，使用效果會更好。這些良好的使用效果也在客戶的使用中得到了驗證。

下圖是氧化鋁供料道耐火磚使用5年之后的狀態(tài)，從圖片可以看出供料道耐火磚遭受到極少的侵蝕：

結論：

以燒結氧化鋁為主要原料制作的燒結致密α-Al2O3料道磚具有高純度、致密性好、耐玻璃液侵蝕等優(yōu)良性能;能很好地防止玻璃缺陷的發(fā)生，是瓶罐玻璃窯爐供料道的理想材料。經過多年的試驗和客戶使用的反饋，我們公司研發(fā)生產的玻璃窯用氧化鋁供料道磚可以使用長達10年，產品質量依然完好。

通常按制品的種類和使用條件不同，規(guī)定有尺寸公差、扭曲變形、缺邊掉角，裂紋溶洞等的最高限度。

制造形狀正確和尺寸準確的耐火制品，特別是大的異型耐火制品，是生產中一項復雜的任務，因此對生產工藝有極高的要求。原料性質的不穩(wěn)定，以及違反了確定的工藝制度，例如原料的配比，顆粒組成、胚料水分、成型壓力、磚模形狀尺寸和干燥燒成制度等，都可能導致制品的形狀不正確和尺寸不準確。

耐火制品的形狀正確性和尺寸的準確性對高溫窯爐的使用性能和使用壽命有非常重要的影響，也是一項重要的產品質量指標，淄博裕民基諾不斷對生產工藝過程的進行改進，提高工藝過程各個部分的機械化和自動化的程度，以及對關鍵工序進行必要的生產檢驗等，對成品的外觀檢查項目和規(guī)格有明確的規(guī)定，并且在產品出廠之前嚴格按照客戶圖紙，安排預排，確保耐火制品的形狀和尺寸完全符合客戶要求和安裝應用。

玻璃生產過程中，玻璃熔窯液面的控制效果及穩(wěn)定與否直接關系到玻璃的融化質量，原料消耗以及成品產量和質量。另外玻璃液面波動過大會加劇玻璃熔窯池壁耐火材料的蝕損，進而影響窯爐的使用壽命；波動過于劇烈，還會有溢料的風險。因此玻璃液面的穩(wěn)定在玻璃生產過程中十分重要，液面的波動值一般控制在0.2~0.5mm之間。近年來，對液面穩(wěn)定性要求有所提高，要求達到+-0.1mm。

影響玻璃頁面的主要因素是投料量和窯壓。投料量直接影響玻璃液面的平均高度，其需與成型去用的玻璃液量相平衡，以保證玻璃液面基本維持不變。而窯壓的變化會引起玻璃液面的波動，兩者正相關。投料機控制和窯爐壓力控制是穩(wěn)定玻璃液面的重要手段，其中投料機的閉環(huán)控制邏輯必須以玻璃液面測量值以及設定值的偏差作為輸入，則玻璃頁面的測量將是一個重要環(huán)節(jié)；窯爐壓力波動的主要因素是換向造成的斷火間隔，要講其影響降到最低，必須對換火期間的窯爐壓力進行有效控制。

玻璃熔窯液面的波動情況對玻璃生產中成品質量，原料消耗等方面有著重要的影響，而投料量及熔窯壓力則是玻璃液面控制的關鍵因素。通過對玻璃液面測量方法，投料機之后補償，窯壓控制方案的對比，討論及研究可以看出，目前所采用的的測量方式可以滿足工藝要求，但是液位測量較投料的之后需要通過有效的補償方案以克服超調。同事結合換火工況下熔窯窯壓的分布控制，可以滿足熔窯玻璃液面的控制要求，并借此提高整個工藝流程中玻璃液面的穩(wěn)定性。

耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用而不熔化的性質稱為耐火度。耐火度是一個技術指標。對于耐火材料而言，耐火度所表示的意義與熔點不同。決定耐火度高低的最基本因素是材料的化學礦物組成以及分布情況。各種雜質成分特別是有強熔劑作用的雜質成分，會嚴重降低耐火制品的耐火度，因此在工藝中提高耐火材料耐火度的主要途徑應是采取適當措施來保證和提高原料的純度。

耐火度無疑是判定耐火材料質量的一個指標，但達到該溫度時，材料不再有機械強度和不耐侵蝕，所以認為“耐火度越高磚越好”是不適宜的。只有在綜合考慮其它性質之后，才能判斷耐火材料的價值。由于使用場合不同，有時耐火度低的制品，使用壽命反而長。

耐火材料在使用中經受高溫作用的同時，通常還伴有荷重和外物的熔劑作用，因而制品的耐火度不能視為制品使用溫度的上限，必須綜合考慮其它性能，作為合作選用耐火材料的參考。在生產中通過原料耐火度的測定，可以相對地評定其純度。

一些常見的耐火原料及耐火制品的耐火度指標如下：

粘土磚? ? ? ?1610~1750℃

高鋁磚? ? ? ?1770~2000℃

鎂磚? ? ? ? ? ?＞2000℃

白云石磚? ? ＞2000℃

硅磚? ? ? ? ? ?1690℃~1730℃

硬質粘土? ? 1750℃~1770℃

二，高溫荷重變形溫度

耐火材料在高溫下的荷重變形指標表示它對高溫和荷重同時作用的抵抗能力，也表示耐火材料呈現(xiàn)明顯塑性變形的軟化范圍。高溫荷重變形溫度是耐火材料的重要質量指標，因為它在一定程度上表明制品在與其使用情況相仿條件下的結構強度。耐火制品當使用在高溫窯爐的支撐式爐頂上或作為承壓爐襯，特別是當其各面均受熱時，如果材料受熱到軟化變形的程度，勢必引起窯爐爐體變形，甚至下沉損壞。

由于上列圖表中可以看出各種類型耐火制品的荷重變形曲線的形狀是不同的，粘土磚的荷重變形曲線比較平攤，可以變形溫度較低，硅磚和鎂磚的荷重變形曲線則是另一種情況，硅磚達到變形的溫度即立刻破壞，鎂磚在達到40%變形前即潰裂。

荷重變形曲線不同的原因主要取決于制品中化學礦物組成，也即取決于：
1）存在的結晶相，晶體構造的性狀。
2）晶相遇液相的數(shù)量以及液相在一定溫度下的粘度，如液相量愈多或者粘度愈小，則其高溫荷重變形溫度下降越多。
3）晶相與液相的相互作用，兩者的相互作用會改變液相的數(shù)量和性質。此外，制品的致密程度對高溫荷重變形亦有一定的影響。

粘土磚的主要相組成是莫來石和作為莫來石基質的大量的硅酸鹽玻璃相。氧化鋁含量較高的粘土磚有50%左右的莫來石晶體，粘土磚具有很寬的荷重變形溫度范圍。

鎂磚中主要相組成是方鎂石結晶，但方鎂石晶體在磚內不形成結晶網絡骨架，而被結合物所膠結。

某些耐火制品的荷重開始變形溫度與其氣孔率有明顯的關系。如硅酸鋁質制品（圖1-20），較致密與堅實的制品開始變形溫度較高，但磚體的致密的程度對變形終了溫度影響不大。
在工藝因素中制品燒成溫度對荷重變形溫度影響較大，如適當提高燒成溫度，則由于降低氣孔率晶體長大而且結合良好，會提高開始變形溫度。

提高原料的純度，減少低熔物或熔劑的含量，會提高耐火材料的荷重變形溫度，此種影響取決于他們的化學組成，如粘土磚中的Na2O, 硅磚中的Al2O3，鎂磚中的SiO2，CaO等都是有害的氧化物，它們會增加液相數(shù)量并江都其粘度。

根據(jù)耐火材料的荷重變形溫度指標，可以判斷耐火材料在使用過程中在何種條件下是去荷重能力以及高溫下制品內部的結構情況。

三，高溫體積穩(wěn)定性

耐火材料在高溫下長期使用時，其外形體積保持穩(wěn)定不發(fā)生變化（收縮或者膨脹）的性能稱為高溫體積穩(wěn)定性，它是評定制品質量的一項重要的指標。

耐火材料在燒成過程中，其間的屋里化學變化一般都未達到燒成溫度下的平衡狀態(tài)，當制品在長期使用中，受高溫作用時，一些屋里化學變化仍然會繼續(xù)進行。另一方面，制品在實際燒成過程中，由于各種原因，會有燒成不充分的制品，如在同一窯內由于溫度分布不均勻，必然會有燒成不足的制品。此種制品在窯爐上使用在受高溫作用時，由于一些燒成變化繼續(xù)進行，結果使制品的體積發(fā)生變化—膨脹或者收縮。這種不可逆的體積變化成為殘余收縮或膨脹，也成重燒收縮或膨脹。重燒體積變化的大小，表征制品的高溫體積及穩(wěn)定性。耐火制品的這一指標對于使用有重要意義，如砌筑在爐頂?shù)闹破?，若重燒收縮過大，則有發(fā)生砌磚脫落以致引起整體結果破壞的危險。對于其他砌筑體也會使砌縫開裂，降低砌體的整體性和抵抗物料的侵蝕能力，從而顯著地增加砌體的損壞。此外，通過此項指標亦可衡量制品在燒成過程中的燒結程度，燒結不良的制品，此項指標值必然較大。

四，熱震穩(wěn)定性

耐火材料在使用過程中，經?；厥艿江h(huán)境溫度的急劇變化作用，此種破壞作用不僅限制了制品和窯爐的加熱和冷卻速度，限制了窯爐操作的強化，并是制品，窯爐損壞較快的主要原因之一。

耐火材料抵抗溫度的急劇變化而不破壞的性能稱為熱震穩(wěn)定性。此種性能也稱為抗熱震性或溫度急變抵抗性。硅磚是手急冷急熱易于產生裂紋，開裂。鎂磚易于產生剝落的耐火材料，通常對此材料稱為熱震穩(wěn)定性低或者抗熱震性小的材料。反之，則為熱震穩(wěn)定性高或者抗熱震性大的材料。

耐火材料收到急劇而苛刻的溫度變化成為熱沖擊（或熱震）。在此熱沖擊作用下，其內部產生熱應力，根據(jù)制品的形狀和溫度改變的性質，此種熱應力可能是張應力，壓應力或者剪應力。若此種應力達到制品的破壞應力，即達到其強度極限時，則制品發(fā)生開裂或者斷裂。

眾所周知，材料隨溫度的升降，產生膨脹或收縮，如此膨脹或收縮收到約束不能自己發(fā)展時，材料內會產生應力。此種因材料的熱膨脹或者收縮而引起的內應力成為熱應力。

五，抗渣性

耐火材料的高溫下抵抗熔渣侵蝕作用而不破壞的能力稱為抗渣性。這里熔渣的概念，從廣義上來說是指高溫下與耐火材料相接觸的爐渣，燃料灰分，飛塵，各種材料（固態(tài)，液態(tài)材料，如燒結水泥塊，玻璃液等）和氣態(tài)物質（煤氣，一氧化碳等）。

熔渣侵蝕是耐火材料在使用過程中最常見的一種損壞形式，玻璃池窯的池壁以及水泥回轉窯內襯等的損壞，多是由此種作用引起的。在實際使用中，約有50%是由于熔渣侵蝕而損壞，因此研究耐火材料的抗渣性具有非常重要的意義。

熔渣侵入機理由以下方式：
通過氣孔侵入；
通過耐火材料的中的液相侵入；
在固相中擴散。
其中侵入速度最大的是通過氣孔侵入。

耐火材料的開口氣孔率愈高，熔渣侵入速度也愈快，侵入比率約與氣孔率成正比。即使耐火材料的氣孔率相同，但氣孔的形狀、大小和分布情況等不相同，其侵蝕速度也會發(fā)生變化。

耐火材料抗渣性的優(yōu)劣主要與耐火材料的化學礦物組成以及組織結構有關，另外也與熔渣的性質以及其相互作用的條件有關。從耐火材料的生產工藝角度出發(fā)，提高其抗渣性，主要從下列兩個途徑；
1，保證和提高原料的純度，改善制品的化學礦物組成。
2，選擇適宜的生產方法，以保證獲得致密而均勻的組織結構制品。

一，耐火原料的選擇與加工

1，原料的選擇

從化學觀點講，凡有高熔點的單質、化合物都可以做耐火材料的原料；從礦物學觀點講，凡是高耐火度的礦物，都可以做耐火材料的原料。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，采用高純原料是制造高質量耐火材料的前提。

由于耐火材料的原料材料品種多，來源廣，用量大，所以對原材料進行嚴格的質量把控尤其重要，在選購原料的過程中，供應部門和質量技術部門對供應廠家的產品質量，供應能力，資質證書，信譽等進行考察是非常必要的。

原料進廠，質量技術部門按照產品質量要求進行取樣檢測，是保證耐火制品品質的第一道關。

2，原料的加工

1）原料煅燒：大部分耐火原料，在制磚前要經過煅燒。這是因為它們在高溫作用下重量和體積都會發(fā)生變化，如果采用全生料制磚，一般會使磚坯的體積發(fā)生很大變化，甚至會出現(xiàn)大量的變形和開裂的廢品。粘土、高鋁礬土的煅燒溫度一般為1350～1550℃，失重15%左右;菱鎂礦、白云石的煅燒溫度一般為1650-1850℃，失重50%左右。煅燒設備主要有豎窯和回轉窯。

原料加工：主要包括原料的揀選、破碎和粉碎、細磨和篩分。揀選是選出混入的雜物、生燒料、未燒盡的燃料塊和熔瘤塊，以確保原料質量。磨碎和篩分是為了將塊狀原料制備成具有一定粒度組成的顆粒，以供配料。

二，耐火材料胚料的混練

1，泥料制備：主要包括配料、混合、困料等工序。配料是按各種物料的重量和顆粒組成的適當比例配合，以保證成型后坯體的密實和制品的性能符合要求。

2， 混練：使兩種以上不均勻物料的成分和顆粒度均勻化，促進顆粒接觸和塑化的操作過程稱為混練。耐火材料混練是混合的一種方式，伴隨有一定程度的擠壓，捏和，排氣過程在內?；旌线^程就是使泥料中各組成分經混煉后達到均勻分布，即在單位重量或體積內具有同樣的成分和顆粒組成。

3，困料：就是把混合的泥料，在一定的溫度和濕度條件下貯放一定時間以改善泥料成型性能的過程。隨著生產技術水平的提高，大部分耐火材料制品的生產已取消了困料工序。

三，耐火材料的成型工藝

耐火胚料借助于外力和模型，成為具有一定尺寸、形狀和強度的胚體或制品的過程叫做成型。

壓制和成型時耐火材料生產工藝過程中的重要環(huán)節(jié)。耐火材料成型方法很多，包括特殊耐火材料在內有數(shù)十種之多。

半干法——胚料水分5%左右；

可塑法——胚料水分15%左右；

注漿法——胚料水分40%左右；

對于一般耐火制品，大多采用半干成型。至于具體采用什么成型方法，主要取決于胚料性質，制品的形狀尺寸以及工藝要求，比較常見的成型方法有如下八種：

• 半干法壓制
• 注漿成型法
• 可塑成型法
• 振動成型法
• 熱壓成型法
• 熱壓鑄成型（熱壓注漿）
• 電熔鑄造法
• 等靜壓成型

四，耐火材料的干燥

胚體干燥的目的在于提高機械強度和保證燒成初期能夠順利進行。成型后的半成品一般都要經過干燥后燒成，入窯磚坯水分過高，容易開裂。經干燥后的磚坯，強度有很大提高，可降低運輸及裝窯過程中的破損率。

干燥過程可分為三個階段：

第一階段是等速干燥階段，干燥過程中最主要的階段，此階段排出大量水分，在整個階段中，排水速度始終是恒定的。

第二階段是降速干燥階段，隨著干燥時間的正常，或胚體含水量的減少，胚體表面的有效蒸發(fā)面積逐漸減少，干燥速度逐漸降低。

第三階段干燥速度逐漸接近零，最終胚體水分不在減少。

以上三個階段的明顯程度，依胚體中水分的多少而定，一般對可塑法成型的胚體來說，三個階段比較明顯，而對水分不大的半干法成型的胚體，如多熟料磚、硅磚、鎂磚等，就不大明顯。

五，耐火材料的燒成

燒成是耐火制品生產中的最后一道工序。制品在燒成過程中發(fā)生一系列物理化學變化，坯體在高溫作用下，氣孔率降低、密度和強度提高，形成高溫穩(wěn)定晶相，并產生體積變化，使胚體變成具有一定尺寸形狀和結構強度的制品。根據(jù)產品特性，需要制訂一個合理的燒成制度。一般分為四個階段，

• 預熱
• 燒成
• 保溫
• 冷卻

燒成設備有倒焰窯和隧道窯。目前，以隧道窯為主，但對生產量小或形體特殊的耐火制品，倒焰窯仍有一定的使用價值。

耐火材料的力學性質是指材料在不同溫度下的強度。彈性和塑性性質。這類性質表征材料在不同溫度下抵抗因外力作用的各種形變和應力而不破壞的能力。

在使用中，耐火材料要承受砌體的重量，避免搬運和運輸中的破損，抵抗機械沖擊和物料的磨蝕等，要求它有較高的常溫強度。制品的常溫強度不僅與制品的物相以及結構有著密切關系，而且也與許多工藝制造因素（如撇了得顆粒組成、成型方法和燒成溫度等）有關。因此，也可作為判斷生產工藝操作是否穩(wěn)定、正常的指標。

一，常溫力學性質

1，常溫耐壓強度 ??它是指常溫下耐火材料在單位面積上所承受的最大壓力，如超過此值，材料被破壞。以公斤/厘米²表示。如A表示試樣受壓的總面積，以P表示壓碎試樣所需的極限壓力，則有：

常溫耐壓強度 = P/A，公斤/厘米²

2，抗拉、抗折和扭轉強度 ??耐火材料在使用時，除受壓應力外，還受拉應力，彎曲應力和剪應力的作用。為了評定耐火材料的抗拉、抗折和扭轉強度的實際大小，必須測定在相應操作溫度下的數(shù)? ?值。耐火制品的抗拉強度和抗折強度的主要影響因素是其組織結構，細顆粒結構有利于這些指標的提高。

^?

3，耐磨性 ??耐火材料抵抗堅硬物料或氣體（如含有固體顆粒的）磨損作用（研磨。摩擦。沖擊力作用）的能力，在許多情況下也決定著他的是使用壽命。耐火材料的耐磨性不僅取決于制品的密度，強度，而且也取決于制品的礦物組成。組織結構和材料顆粒結合的牢固性。常溫耐壓強度高，氣孔率低，組織結構致密均勻，燒結良好的制品總是有良好的耐磨性。

注： 一般都不對耐火材料進行耐磨性測定，也無統(tǒng)一規(guī)定的標準測定方法。

二，高溫力學性質

1，高溫耐壓強度 ?高溫耐壓強度是材料在高溫下單位截面所能承受的極限壓力。單位是公斤/厘米²。

耐火材料的高溫耐壓強度如圖1-10所示。隨著溫度升高，大多數(shù)耐火制品的強度增大，其中粘土制品和高鋁制品特別顯著，在1000~1200℃時達到最大值。

2，高溫抗折強度 ?高溫抗折強度是指材料在高溫下單位截面所能承受的極限彎曲應力。它表征材料在高溫下抵抗彎矩的能力。耐火材料的高溫抗折強度指標，主要取決于制品的化學礦物組成。組織結構和生產工藝。材料中的熔劑物質和燒成溫度對制品的高溫抗折強度有顯著影響。

3，高溫扭轉強度 ??砌筑窯爐的耐火制品，在加熱或冷卻時，承受著復雜的剪應力，因而制品的高溫扭轉強度是重要的指標。高溫扭轉強度是耐火材料的高溫力學性能之一，它表征材料在高溫下抵抗剪應力的能力。

4，高溫蠕變性 ??當材料在高溫下承受小于其極限強度的某一恒定荷重時，產生塑性變形，變形量會隨時間的增長而逐漸增加，甚至會使材料破壞，這種現(xiàn)象叫做蠕變。因此對于處于高溫下的材? ? ? 料，就不能孤立地考慮其強度，而應將溫度和時間的因素與強度同時考慮。

在設計高溫窯爐時，根據(jù)耐火材料的荷重軟化試驗和殘存收縮率，在一定程度上可以推測耐火材料的高溫體積穩(wěn)定性，但對認識制品在長期高溫負荷條件下工作的體積穩(wěn)定性還是不充分的，因? ? ? ?此檢驗其高溫蠕變性，了解它在高溫負荷長時間下的變形特性是十分必要的。

耐火材料的高溫蠕變性系指材料在恒定的高溫和一定荷重作用下，產生的變形和時間的關系。

一般認為影響高溫蠕變的因素有：

1. 使用條件，如溫度和荷重、時間等
2. 材質，如化學組成（特別是低熔性微量成分含量的多少）和礦物組成（是單相還是多相，特別是玻璃相的組成和數(shù)量）
3. 顯微組織結構（氣孔率、晶粒大小、形狀和分布狀態(tài)的不同）

如果耐火材料的材質確定，那么溫度、荷重和時間是影響蠕變的主要因素。這些因素對蠕變速率的影響隨耐火材料的材質和使用條件而異。

耐火材料是由固相（包括結晶相和玻璃相）和氣孔兩部分構成的非均質體。其中各種形狀和大小的氣孔與固相之間的宏觀關系（包括它們的數(shù)量和分布結合情況等）構成耐火材料的宏觀組織結構。制品的宏觀組織結構特征，是影響其高溫使用性質的重要因素。例如，為了提高耐火制品對外來介質的侵蝕抵抗性，其致密程度具有特別重要的意義。表示耐火材料宏觀組織結構的致密程度，有如下一系列指標。

一，氣孔率、體積密度、真密度和比重

氣孔率，體積密度和真密度等是評價耐火材料質量的重要指標。這些指標直接表征他們本身的意義外，還與耐火材料的其他性質如熱震穩(wěn)定性、抗渣性、氣體透過性以及導熱性等有密切關系，并起著一定影響。這些指標中除真密度外，氣孔率和體積密度等相互間都有這密切關系。

• 氣孔率 耐火材料內的氣孔是由原料中氣孔和成型后顆粒間的氣孔所構成。氣孔的容積、形狀以及大小的分布對耐火材料性質有很大影響，而與原料的種類無關，它們對其性質的影響有著相同的傾向。耐火材料的主要性質和氣孔率之間有密切的關系。

生產工藝對氣孔率的影響較其它性質大。硅磚、鎂磚和鉻鎂磚的閉口氣孔率接近于零，但粘土磚則較大，波動于0.7~4.0之間。

• 吸水率 ?它是耐火制品中全部開口氣孔吸滿水的重量與其干重之比，以百分率表示。它實質上是反映制品中開口氣孔量的一個技術指標。燒結良好的原料，其吸水率數(shù)值應較低。

• 體積密度（亦稱容積重量）表示制品干重與其總體積之比，即制品單位體積（表觀體積）的重量，用克/厘米3表示。

體積密度也是表征制品致密程度的重要指標。密度較高時，可減少外部侵入介質（液相或氣相）對耐火材料的作用的總面積，增大制品在使用過程中工作層內耐火材料重量與被吸收的侵蝕? ? ? ? ? ? ? 介質之比，從而提高其使用壽命，所以致密化是提高耐火材料質量的重要途徑。高純度高密度耐火材料的生產，是制造抗侵蝕性耐火制品的工藝方向。

對于耐火隔熱磚、輕質澆灌料、體積密度指標與其導熱性和熱容量也有密切關系。

制品的體積密度指標隨其氣孔率和礦物組成的變化而改變。因此，它是制品中氣孔體積量和礦物組成的綜合反映。只有當制品的化學礦物組成一定時，此時體積密度才是衡量制品中氣孔體? ? ? ? ? ? ? 積多少的指標。

綜合應用體積密度和顯氣孔率指標，不僅可用以評定耐火制品的致密程度，并可借以檢驗生產中現(xiàn)行工藝條件的保持狀況。

• 真密度 ?是指不包括氣孔在內的單位體積耐火材料的重量。

• 比重，是耐火材料的單位體積重量與4℃水的單位體積重量之比。

二，透氣度

?

透氣度是表示氣體通過耐火制品難易程度的特性值。它與氣孔的構造和狀態(tài)有關，并隨耐火制品成型時加壓方向而異。前述的氣孔率僅表示制品組織內氣孔存在的數(shù)量，其值大小并不包含制品透氣度的特性。

通常認為，耐火制品的透氣度是愈低愈好。但是隨著技術的發(fā)展，為滿足特殊使用條件，有時也要求制品有良好的透氣性。

和氣孔率不同，即使是同一制品的透氣度，因隨氣體透過方向不同而異。影響耐火制品透氣度的因素很多，但其中耐火材料的組織結構具有決定性意義。一般來說，氣體透過性取決于制品中開口氣孔的大小和相互聯(lián)結情況，顯然它和氣孔率有一定關系，但是這種關系沒有規(guī)律性。當制品的組織結構改變時，氣體透過性的變動范圍要比氣孔率大得多。

通常要求透氣性制品既有良好的透氣性，又有足夠的強度。提高制品的透氣性，一般是通過調整配料的顆粒組成，適當減少細粉量增加中間顆粒配比等途徑。

耐火材料的一般性質包括化學礦物組成、組織結構、力學性質、熱學性質和高溫使用性質。其中有些是在常溫下測定的性質，例如氣孔率、體積密度、堆比重和耐壓強度等，例如耐火度、荷重軟化點、熱震穩(wěn)定性、抗渣性、高溫體積穩(wěn)定性等，這些性質反應在一定溫度下耐火材料所處的狀態(tài)，或者反映在該溫度下它與外界作用的關系。

耐火材料的質量取決于其性質，它是評價制品質量的標準。在生產中是制定和改進生產工藝，檢查生產過程中是否正確穩(wěn)定的依據(jù)。耐火材料正確合理地選用，也是以其性質作為重要依據(jù)的。

一，耐火材料的化學組成

化學組成是耐火制品的基本特征。通常將耐火材料的化學組成按各個成分含量多少和其作用分為兩部分，即占絕對多量的基本成分——主成分和占少量的從屬的副成分。副成分是原料中伴隨著的夾雜成分和工藝過程中特別加入的添加成分（加入物）。

1, 主成分

它是耐火制品中構成耐火基體的成分，是耐火材料的特性基礎。它的性質和數(shù)量直接決定著制品的性質。主成分可以是氧化物，也可以是元素或者某元素與另一元素的化合物，如各種形態(tài)的碳（石墨、無定形碳）和碳化硅（SiC）等。耐火材料按其主成分的化學性質可分為三類：

2, 雜質成分

用化學成分分析可以從耐火材料（或原料）中分離出其中所含的通常稱為熔劑的雜質。這些雜質是某些能與耐火基體作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物。

3, 添加成分

在耐火制品生產中，為了促進其高溫變化荷降低燒結溫度，有時加入少量的添加成分。按其目的和作用不同可分為礦物劑、穩(wěn)定劑和燒結劑等。除可以燒掉成分外，它們都包含在制品的化學組成中。

二， 耐火材料的礦物組成

耐火制品是礦物組成體。制品的性質是其組成礦物和微觀結構的綜合反映。因此，在分析制品的組成對其性質的影響時，單純從化學組成出發(fā)分析考察問題是不夠全面的，應進一步觀察其化學礦物組成。耐火制品的礦物組成取決于它的化學組成和工藝條件。化學組成相同的制品，由于工藝條件的不同，所形成礦物相的種類、數(shù)量，晶粒大小和結合情況的差異，其性能可能有較大差別。例如：SiO2含量相同的硅質制品，因SiO2在不同工藝條件可形成結構和性質不同的兩種礦物—鱗石英和方石英，使制品的某些性質會有差別。即使制品的礦物組成一定，但隨礦相的晶粒大小、形狀和分布情況的不同，亦會對制品性質有顯著的影響（如熔鑄制品電熔磚）。

耐火材料一般是多相組成體，其中礦物相可分為兩類，即結晶體和玻璃相。

1，主晶相是構成制品結構的主體且熔點較高的晶相。耐火制品中主晶相依其平衡體系的組分和其相對含量而異。主晶相的性質、數(shù)量和其間結合狀態(tài)直接決定著制品的性質。

2，基質是指填充在主晶相間其他不同成分的結晶礦物和玻璃相，也稱為結合相。在耐火制品的相組組成中，雖然它們的含量并不多，但對制品的性質（如高溫特性和耐侵蝕性）起著決定性的影響。制品在使用時也往往首先從基質部分開始損壞，因而在耐火制品的生產工藝中，為了改善制品的性質，采用調整和改變制品的基質成分是有效的工藝措施。

絕大多數(shù)耐火制品（除少數(shù)特高耐火制品外），按其主晶相和基質的成分可以分為兩類：

• 含有晶相和玻璃相的多成分耐火制品，它的基質為玻璃相，如粘土磚。硅磚等屬于此類；

• 僅含晶相的多成分制品，基質多為細微的結晶體。鎂磚，鉻鎂磚等堿性耐火材料屬于這一類。這些制品在高溫燒成時，產生一定數(shù)量的液相，其數(shù)量和形成速度決定于原料種類和共熔體成分，但是液相在冷卻時并不形成玻璃，而是形成結晶性基質，結果主晶相為次生晶體的基質所膠結著，基質晶體的成分不同于主晶相。

鑒定并研究耐火材料的原料、制品以及使用后磚塊的礦物組成和顯微結構，有非常重要的意義，特別是對于硅磚中鱗石英和方石英的轉變，高鋁磚中莫來石晶粒的發(fā)育，鎂磚中方鎂石晶粒大小、形狀、分布特征等等。使用過程中受熔渣侵蝕的磚塊進行顯微鑒定更能提供改進質量的方向。

鑒定耐火材料礦物組成和顯微結構的方法有：

• 顯微鏡法：它是在顯微鏡下觀察。有折射率法。薄片法和反射光巖相法。
• X射線分析法
• 電子顯微鏡法
• 差熱分析和脫水曲線

耐火材料大部分是以天然礦石（如耐火粘土，硅石，菱鎂礦，白云石等）為原料制造的。現(xiàn)在，采用某些工業(yè)原料和人工合成原料（如工業(yè)氧化鋁，碳化硅，合成莫來石等）也日益增多。耐火材料的種類很多，為便于研究和合理使用，科學分類是非常必要的。耐火材料的分類方法也有很多種，其中有按照耐火材料的化學礦物組成分類的，它能表征各種耐火材料的基本組成和特性，在生產、使用和科學研究上均有實際意義。

1，按照化學礦物組成的不同，耐火材料可分為以下幾類：

2，按照耐火材料的外觀分類

3，按化學特性分類

可分為酸性，堿性以及中性三類，其中酸性主要是以二氧化硅為主要成分的耐火材料，堿性的大多是以鎂，鈣的氧化物為主，中性的有三氧化二鋁，三氧化二鉻等。

4，根據(jù)耐火度分類

可以分為普通耐火材料（1580 ~ 1770℃），高級耐火材料（1770 ~ 2000℃）和特級耐火材料（2000℃以上）。

5，按照形狀和尺寸分類

可以分為標準型磚，異型磚，特異形磚，大異形磚，以及實驗室或者工業(yè)用坩堝，皿，管等特殊耐火制品。

6，按照制造工藝方法分類

可以分為泥漿澆注耐火制品，可塑成型耐火制品，半干壓型耐火制品，由粉狀非可塑泥料搗固成型耐火制品，由熔鑄料澆鑄的耐火制品以及由巖石鋸成的耐火制品。

以上從耐火材料的化學礦物組成，外觀，化學特性，耐火度，形狀尺寸和制造工藝等不同維度做了科學分類，可以幫助我們從不同的角度學習和了解不同的耐火材料的不同種類，對我們進一步的探索和研究耐火材料科學應用有重要的幫助。