高铝砖成分及性质

由高铝矾土熟料和结合粘土等制造的高铝质制品主要由莫来石、玻璃相及刚玉相组成。Al2O3含量越高，刚玉相比例越大。高铝砖的显微结构由Al2O3颗粒及结合相(基质相)构成。结合相由细粒氧化铝、莫来石及玻璃相构成。
高铝砖的性质取决于其组成与结构，它的抗热震性一般比粘土砖差。其抗热震性的好坏主要与刚玉、莫来石及玻璃相的含量有关。在I等高铝质制品中，由于膨胀系数较低的莫来石含量少，也不能形成交织的网络结构，因而抗热震性较差。在Ⅱ、Ⅲ等高铝砖中，抗热震性主要取决于莫来石与玻璃相的含量，莫来石含量越高，则抗热震性越好。高铝质制品的抗渣性随制品中的Al2O3含量的增多和液相量的减少而有所提高。
高铝砖的荷重软化温度为1400～1550℃，高于一般粘土砖。加硅线石、红柱石或蓝晶石的高铝砖的荷重软化温度更高。高铝砖的荷重软化温度取决于它的组成与显微结构高铝砖中Al2O3含量与其荷重软化温度的关系。三条曲线大致可划分为三部分。第一段为Al2O3质量分数小于70％左右。在这一段中随Al2O3含量的提高，高铝砖的荷重软化温度提高。这是因为在此情况下，高铝砖由莫来石与玻璃构成，随着Al2O3含量的提高，高铝砖中的莫来石含量提高，玻璃相减少，同时，由长柱形莫来石晶粒在砖中形成牢固的网络结构有助于提高制品的荷重软化温度。第二段为Al2O3质量分数80％～90％。在这段中制品的荷重软化温度受Al2O3含量的影响小。首先，随AL2O3增多，显微结构中刚玉相增多，莫来石相减少，此时，莫来石晶粒不能形成完整的网络结构而代之以相对松散的刚玉莫来石骨架。同时，随Al2O3的增加，玻璃相中的SiO2含量下降，液相粘度下降。随AL2O3含量的提高，形成刚玉骨架，有利于提高荷重软化温度。这些因素导致在这一Al2O3含量范围内，高铝砖的荷重软化温度受Al2O3含量的影响很小。但是，当AL2O3质量分数高于90％以后，由于大量的刚玉存在并形成稳固的骨架，同时Al2O3质量分数大于90％的制品中常用高纯原料，杂质含量低，玻璃相量少。所以，随Al2O3质量分数的提高，其荷重软化温度迅速上升。
总之，提高原料纯度，改变基质的化学矿物组成，减少玻璃相数量，调整玻璃相成分，是提高高铝质制品的高温结构强度、热震稳定性及抗渣性的关键。
为了满足某些特殊需要，常需添加某些添加剂或改变其配料组成，而制成具有某些特殊性质的高铝砖，如微膨胀高铝砖、抗剥落高铝砖、耐磨高铝砖等。
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