高鋁磚的高溫機(jī)械性能是其在高溫環(huán)境下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度的能力。這種性能對(duì)于高鋁磚在工業(yè)窯爐等高溫環(huán)境中的應(yīng)用至關(guān)重要。以下是高鋁磚高溫機(jī)械性能的幾個(gè)關(guān)鍵方面：

 

1. 礦物組成 

高鋁磚的礦物組成主要取決于所使用的鋁礬土。熟料的礦物組成通常包括莫來石、剛玉和玻璃相。這些礦物成分對(duì)高鋁磚的高溫機(jī)械性能有重要影響。

 

- 莫來石：莫來石晶體呈針狀，形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能承受應(yīng)力，不易變形，具有良好的高溫強(qiáng)度。

- 剛玉：剛玉以α-Al?O?形態(tài)存在，熔點(diǎn)為2050℃，硬度為莫氏9級(jí)，呈粒、柱狀晶體，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。

 

- 玻璃相：玻璃相的數(shù)量和組成對(duì)高鋁磚的高溫機(jī)械性能有顯著影響。少量的玻璃相可以充填在晶體之間，增強(qiáng)磚的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過多的玻璃相會(huì)導(dǎo)致高溫下晶間滑移，引起結(jié)構(gòu)變形和強(qiáng)度下降。

 

 高溫機(jī)械性能不完全取決于高鋁磚內(nèi)的Al2O3含量，更取決于形成的晶體形狀及玻璃相數(shù)量，組成與粘度。對(duì)高鋁磚進(jìn)行的蠕變?cè)囼?yàn)或剛性模量和斷裂模量的研究表明，莫來石質(zhì)磚高溫機(jī)械性能好于高Al2O3含量的磚。LZ-75牌號(hào)的高鋁磚，盡管形成大量的高耐火度的α-剛玉晶體，呈粒、柱狀，其微觀結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性不亞于莫來石結(jié)構(gòu)，但在應(yīng)力作用下晶間少量的玻璃液使其產(chǎn)生滑移，引起結(jié)構(gòu)變形、強(qiáng)度下降。莫來石質(zhì)磚，如LZ-65、LZ-55牌號(hào)，主要是莫來石晶體，呈針狀，形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，玻璃相充填其間，能承受應(yīng)力，不易變形，具有良好的高溫強(qiáng)度，尤其用硅線石族原料制的磚，原料純度高，經(jīng)過燒成生成莫來石與SiO2除少量的SiO2與微量雜質(zhì)形成玻璃相外，其余的SiO2生成方石英充填于莫來石晶間，在冷卻后產(chǎn)生膨脹。該磚在長(zhǎng)期使用中表現(xiàn)良好的抗蠕變性。LZ-48牌號(hào)的磚，盡管生成莫來石晶體，但它被大量的玻璃相淹沒，所以高溫機(jī)械強(qiáng)度較差，但常溫耐壓強(qiáng)度較好。因而，等速蠕變速率不同。LZ-75牌號(hào)磚的轉(zhuǎn)折溫度在1120～1130℃；LZ-48牌號(hào)磚的轉(zhuǎn)折溫度在1050℃；而莫來石質(zhì)磚沒有觀察到轉(zhuǎn)折點(diǎn)。以莫來石和剛玉為基本組成的高鋁磚高溫?cái)嗔涯Ａ考皠傂阅Ａ坑?00℃開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折；抗張強(qiáng)度在1000℃附近開始轉(zhuǎn)折，它們都有一個(gè)共同點(diǎn)，即在常溫至1000℃之間，其強(qiáng)度隨溫度升高而增加，反映了兩晶相受熱膨脹減輕了殘余內(nèi)應(yīng)力，使微裂紋彌合，導(dǎo)致強(qiáng)度升高。

 

高鋁磚的高溫機(jī)械性能受其礦物組成、玻璃相數(shù)量、晶體形狀等多種因素的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇合適的高鋁磚牌號(hào)和優(yōu)化其礦物組成，可以有效提高其高溫機(jī)械性能，延長(zhǎng)其使用壽命。