图1为4种耐火砖磨损量与试验温度的关系曲线。从图1中可以看出:高铝砖、刚玉砖和黏土结合碳化硅砖3种氧化物(或氧化物结合)耐火材料的高温磨损量曲线有一个共同特征:在一定温度范围内,磨损量变化不大;但温度超过某值,磨损量大幅度降低。其原因可能为,随温度的升高,耐火砖内部结构会发生由弹性到塑性的转变:材料处于弹性温度段时,随温度的升高,材料组织结构无变化,因此磨损量的变化也不大;材料处于塑性温度段时(如高铝砖的塑性阶段为800～1200℃),材料内部少量低熔点矿物熔化(或玻璃相软化)变形导致材料产生塑性,高温条件下该塑性对磨损介质的冲击有一定的缓冲作用,材料的塑性变形吸收磨损介质的冲击动能,阻碍裂纹的产生和扩展,所以磨损量明显降低。对于高铝砖,随试验温度升高,材料塑性变形程度增加,材料磨损量下降幅度增加。
虽然耐火砖随温度的升高内部结构会发生由弹性到塑性的转变,但由于材质或结合相的差异,材料出现塑性的温度不同,因此,对应的材料磨损量开始大幅度降低的温度点也不相同。从图1可以看出,刚玉砖磨损量开始降低的温度点为1000℃,而高铝砖在800℃,因为高铝砖的杂质含量较高,会在较低温度产生液相,使材料处于塑性状态,磨损量开始大幅度降低。同样原因黏土结合碳化硅砖磨损量开始大幅度下降的温度点约在600℃。
非氧化物材料氮化硅结合碳化硅砖的高温磨损量曲线具有另一特征,在整个试验温度范围其磨损量几乎没有变化,其磨损量-温度曲线接近水平直线。氮化硅结合碳化硅材料所用原料纯度较高,最终生成的氮化硅将坚硬的碳化硅结合起来,形成致密的网络结构。由于氮化硅和碳化硅均为共价键极强的化合物,在高温状态下仍保持较高的键合能力,材料不含低熔点物相,在试验温度范围内,氮化硅结合碳化硅砖仍处于弹性温度范围,所以磨损量随温度的升高几乎没有变化。在1000℃以上,砖的磨损量稍有降低,是氧化气氛下试样表面被氧化生成氧化硅薄膜造
成增重对磨损量计算产生影响的结果。
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非氧化物材料氮化硅结合碳化硅砖的高温磨损量曲线具有另一特征,在整个试验温度范围其磨损量几乎没有变化,其磨损量-温度曲线接近水平直线。氮化硅结合碳化硅材料所用原料纯度较高,最终生成的氮化硅将坚硬的碳化硅结合起来,形成致密的网络结构。由于氮化硅和碳化硅均为共价键极强的化合物,在高温状态下仍保持较高的键合能力,材料不含低熔点物相,在试验温度范围内,氮化硅结合碳化硅砖仍处于弹性温度范围,所以磨损量随温度的升高几乎没有变化。在1000℃以上,砖的磨损量稍有降低,是氧化气氛下试样表面被氧化生成氧化硅薄膜造
成增重对磨损量计算产生影响的结果。
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