Каковы характеристики огнеупорных материалов?
2019-12-27
Характеристики огнеупорных материалов:
1. Механические свойства
Специальные огнеупорные материалы, как правило, обладают высоким модулем упругости. Большинство из них имеют высокую механическую прочность, однако по сравнению с металлическими материалами их ударная вязкость очень низка из-за хрупкости. Подавляющее большинство специальных огнеупорных материалов отличается высокой твёрдостью, благодаря чему они устойчивы к износу и эрозии потоком воздуха или частицами. У большинства специальных огнеупорных материалов при высоких температурах наблюдается незначительная ползучесть, за исключением дисилицида молибдена. Величина значения ползучести зависит от размера кристаллов, материала границ зерен и пористости.
2. Термические свойства
(1) Термическое расширение: под термическим расширением понимается свойство линейных и объёмных размеров материала обратимо увеличиваться или уменьшаться при изменении температуры. Оно часто выражается через коэффициент линейного расширения или коэффициент объёмного расширения. Большинство специальных огнеупорных материалов имеют относительно высокие коэффициенты линейного расширения; лишь плавленый кварц, оксид бора и оксид кремния обладают сравнительно низкими коэффициентами линейного расширения.
3. Свойства использования
(1) Огнеупорность: температуры плавления специальных огнеупорных материалов почти все превышают 2000℃, при этом карбид гафния (HfC) и карбид тантала (TaC) достигают соответственно 3887℃ и 3877℃. Огнеупорность также очень высока; в окислительной атмосфере рабочая температура оксидов даже близка к их температуре плавления. В нейтральной или восстановительной атмосфере нитриды и карбиды обладают более высокими рабочими температурами, чем оксиды. Например, TaC можно использовать до 3000℃ в атмосфере N2, а BN — до 2800℃ в атмосфере Ar. Высокотемпературные характеристики убывают в следующем порядке: карбиды > бориды > нитриды > оксиды. Однако их стойкость к высокотемпературному окислению убывает в порядке: оксиды > бориды > нитриды > карбиды.
(2) Устойчивость к термическому удару: среди специальных огнеупорных материалов оксид бериллия обладает низкой теплопроводностью, как и большинство боридов. Сплавной кварц отличается особенно малым коэффициентом линейного расширения, благодаря чему его устойчивость к термическому удару очень высока. Некоторые волокнистые изделия и композитные материалы, армированные волокнами, имеют высокую пористость и прочность на растяжение, что обеспечивает этим материалам хорошую устойчивость к термическому удару. Карбид кремния, нитрид кремния, нитрид бора, дисилицид молибдена и др. также обладают хорошей устойчивостью к термическому удару.
4. Электрические свойства
Большинство оксидов с высокой температурой плавления являются изоляторами, среди которых оксид тория (ThO₂) и стабилизированная циркония (ZrO₂) обладают проводимостью при высоких температурах, как показано в таблице 3; карбиды и бориды имеют очень низкое сопротивление; некоторые нитриды являются хорошими проводниками электричества, тогда как другие относятся к типичным изоляторам. Например, TiN обладает электрической проводимостью металла (ρ составляет 30×10⁻⁶ Ом·см), в то время как BN является изолятором (ρ — 10¹⁸ Ом·см). Все силциды являются хорошими проводниками электричества.
Предыдущая страница:
Следующая страница:
Свяжитесь с нами
Восточный участок проспекта Инбинь, город Людянь, город Дэнфэн
Авторское право © Хэнаньская компания по огнеупорным материалам