耐火材料及制品性能检测

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国磨质检作为通过资质认定和实验室认可的第三方检测机构，具备耐火材料及制品的检测能力。

本文重点介绍耐火材料的主要性能指标及检测方法，使大家对耐火材料的重要性和指标的关键性有所了解，为合理选用提供参考。

1. 耐火度

耐火度是指耐火材料在无荷重条件下抵抗高温而不熔化的特性。由于耐火材料没有固定的熔点，它在升温过程中不断生成液相而软化，所以规定一个特殊的方法来测定耐火材料的耐火度。将研磨到一定细度（小于180μm）的耐火材料或原料制成如图所示的三角锥试样，将待测试锥与几个已知耐火度的标准试锥同时放在一个圆盘形或长方形锥台上，将锥台放入炉子中按规定的升温速度升温，并旋转锥台，观察试锥及标准锥的弯倒情况，确定试锥的耐火度，与试锥的尖端同时接触到锥台的那个标准锥的耐火度及为试锥的耐火度。

2. 荷重软化温度

耐火材料在使用过程中常常受到载荷与高温的同时作用，因此，需要反映在有负荷的条件下耐火材料抵抗高温能力的指标。荷重软化温度与高温蠕变就是反映此能力的指标，它们虽然是两个性质，从两个不同的侧面反映耐火材料在荷重条件下抵抗高温的能力，但影响它们的因素，甚至试样的尺寸都相同。

荷重软化温度是耐火材料在规定的升温条件下，受恒定载荷产生规定变形时的温度。把试样放在一立式试验炉中，加上一定的负荷，通常对于致密定形耐火材料0.2MPa，致密不定形耐火材料为0.1MPa，隔热定形与不定形耐火材料为0.5MPa。试样在炉内按规定的速度升温，记录下试样变形与温度的关系。随着温度的升高，试样开始膨胀。当达到一定温度时，由于试样软化而开始收缩。

高温蠕变是指耐火材料在一定压力条件下随时间的变化而产生的等温变形，又称压蠕变。与荷重软化温度不同的是，压蠕变是在恒定温度下测定规定时间内的变形，其更能反映在长时间作用下耐火材料抵抗负荷与高温同时作用的能力。将试样放在炉子中按规定值施加载荷，按规定的升温制度升温至要求测定如变得温度保温，按要求确定保温时间。一般保温时间为25h、50h和100h。连续记录温度及试样高度随时间的变化，计算蠕变率。

3. 重烧线变化率

耐火材料长期在高温下使用，不可避免的会发生一些物理与化学反应，这些反应会引起一定的体积变化，这种变化可能危害炉窑的稳定性与寿命。常用耐火材料再次经高温处理后试样体积或尺寸变化来表征耐火材料在使用温度下可发生的变形大小，即重烧线变化。

4. 热震稳定性

耐火材料作为炉衬及在高温下使用的元器件的制作材料，除了要承受高温作用外，还要抵抗温度的急变对它的破坏。温度变化给予耐火材料的作用称为抗冲击或热震。耐火材料抵抗温度急剧变化而不损坏的能力称为耐火材料的抗热震性或热震稳定性，简称为热稳定性。

耐火材料抗热震测定方法

5. 耐火材料的强度

耐火材料的强度包括耐压强度和抗折强度。材料的断裂韧性是根据断裂力学原理推断出来表征材料破坏特性的一个临界值。

（1）耐压强度

耐火材料的耐压强度是单位面积上所能承受而不破坏的极限载荷，其测定可以在常温或高温下测定，称为常温耐压强度或高温耐压强度。耐火材料耐压强度的测定方法是在机械或液压试验机上以规定的加压速率对圆形或方形试样加荷，直到试样破裂，根据所记录的最大载荷和试样受载荷的面积，计算试样的耐压强度。

（2）抗折强度

耐火材料的抗折强度是指将规定尺寸的长方体试样在三点弯曲装置上能够承受的最大应力，试样可在常温或高温下进行，称为常温抗折强度或高温抗折强度。

6. 导热系数

材料的导热系数是指单位温度梯度下，在单位时间内通过单位面积的热量，其单位为W（m·K）。耐火材料导热系数的测定方法与其它材料导热系数测定方法的原理是相同的，常用的方法包括平板导热法、热线法及激光法等。

平板法是利用傅里叶一维稳态导热原理与沸腾换热原理设计的测定导热系数的方法，一般用来测定低导热系数的材料，如绝热板、轻质砖等。

热线法是一种非稳态的测定方法，即在不稳定传热过程中测定材料的导热系数。热线法又分为普通热线法和平行热线法，普通热线法适合于测定导热系数不大于2W（m·K）的耐火材料的导热系数，平行热线法可测定的导热系数的范围最高可达25W（m·K）。

激光法的试样为一已知厚度的圆形薄片，测试时在试样的前面用激光加上脉冲强能量，用记录仪测得在试样背面的温升，根据此温度即材料的相关数据即可计算得到材料的导热系数。

7. 热膨胀系数

耐火材料的热膨胀系数通常是指其平均热膨胀系数，即从室温升至试验温度，温度每升高1℃试样长度的相对变化率。将试样从室温升至试验温度其长度的变化率称为热膨胀率。常见的热膨胀率的测定方法有顶杆法与望远镜法。前者是将试样置于炉中的恒温段，通过一个已知其膨胀率的顶杆与外界相连，测得试样与顶杆长度随温度的变化，即可计算出试验的热膨胀率。

望远镜法是将试样放在开有两对测试孔的炉内恒温区，利用在炉外的望远镜与千分表测定试样长度随温度的变化，计算其热膨胀率。

8. 常温耐磨性

材料的耐磨性是指材料抵抗磨损的能力，摩擦学将磨损定义为：“物体相对运动时，相对运动表面的物质不断损失或产生残余变形称为磨损”。就耐火材料而言，最常见的是煅烧物料或含固体粒子的气流对材料的磨损。

我国规定耐火材料的耐磨性的测定方法采用美国标准方法，其原理是：将规定形状与尺寸的试样垂直面对喷砂管，用压缩空气将磨损介质通过喷砂管吹到试样上，测得磨损前后质量的变化，计算耐火材料的磨损量。

9. 耐火材料及制品性能测试

实验室具备耐火材料及制品的检测资质和能力