高铝砖产品知识及蠕变断裂机理介绍

高铝砖的种类和制作工艺 

三氧化二铝(Al2O3)含量高于48％的硅酸铝质耐火材料制品。如Al2O3含量高于90％,称为刚玉砖。由于资源不同,每个的标准也不是完全相同的。比如说欧洲各国对高铝质耐火材料（高铝砖）规定Al2O3含量不能低于42％。在中国,通常是按照高铝砖中的Al2O3含量分成三等:Ⅰ等──Al2O3含量＞75％；Ⅱ等──Al2O3含量为60～75％;Ⅲ等──Al2O3含量为48～60％。

含有48%以上的氧化铝的一种中性耐火材料。经过含有矾土或其他氧化铝含量较高的原料成型和煅烧而制成的。热稳定性高，耐火度高可到1770℃以上。抗渣性较好。高铝砖主要是被在砌筑水泥回转炉、炼钢电炉、玻璃熔炉等的衬里。

制作工艺

高铝砖的生产工艺和多熟料粘土砖的有些类似，而不同的地方主要是配料中熟料比例比较高,高可以达到90～95％,熟料在破碎前是需要进行分级拣选和筛分然后除去铁，烧成温度较高，比如说Ⅰ、Ⅱ等高铝砖在利用隧道窑进行烧制时一般温度在1500～1600℃之间。

高铝砖主要被用在砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外，高铝砖还内大量的作为平炉蓄热式格子砖、水口砖等来用。但是高铝砖的价格要比一般的粘土砖高很多，所以呢如果用粘土砖就能满足要求的地方那么就没有要用高铝砖了。            

高铝砖的耐热震性

高铝砖的耐热震性介乎于黏土质制品和硅质制品之间。850℃水冷循环仅3-5次。这主要是由于刚玉的热膨胀性较莫来石高，而无晶型转化之故。

化学结合高铝砖具有热震稳定性好，荷重软化温度较高和常温耐压强度高的特点，并且具有一定的抗化学侵蚀能力。

高铝砖的蠕变断裂机理

高铝砖另一种非线形断裂是在高温下变形时遇到的蠕变破坏。在这些条件下，纯耐火氧化物材料的变形主要来自晶界滑移。对于小的形变来说，晶界滑移速度比例于剪应力；而对于较大的形变来说，由于晶界是不平整的，其几何不整合性将导致邻近晶粒间咬合。当晶界发生迁移以调整这种不规则性时，晶界滑移速率将会降低。于是，在晶界区域形成高的张应力，从而导致裂纹及气孔成核。当拉伸继续下去时，小气孔将会扩大。在多晶材料中，该过程则是一种体积扩散过程。在具有黏性晶界相的材料中，气孔长大的机理可能是晶界相中的黏滞流动。

气孔增大的后果是会导致横截面上的固相面积减小，单位面积的应力增大，随之产生断裂直至毁坏。粒状结构的多孔高铝砖在高温使用中的蠕变断裂形式，它是取自平炉顶上应用的镁铝砖在过热条件下使用后残砖磨光照片的实际例子。图中表明气孔在自身重量作用下从冷端到热端逐渐增大的情况，在继续经受自身重量作用时便产生与工作面几乎平行的裂隙（断裂）。

含有液相高铝砖中的蠕变断裂，通常是由于扩散的结果。因此，高铝砖的蠕变断裂现象随着温度不同会产生差异，蠕变速度随温度变化的关系。在大于1500℃时曲线倾斜度不同，表明在该温度液相开始急剧形成的事实。由于蠕变断裂是扩散的结果，因而不能测到确切的蠕变强度，但随着应力和温度的提高，断裂所需要的时间都会缩短。这种情况表示实验数据的有效方法是蠕变-断裂曲线。如果用断裂前时间的对数对作用应力作图，可得一直线，该直线可恰当地表示高铝砖蠕变-断裂过程发生范围内的数据。过热导致镁铝砖高温蠕变断裂路径的实际例子。

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