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澆注料是一種由粒狀和粉狀耐火物料按一定組成配料，外加一定量結(jié)合劑和水，經(jīng)攪拌、振動(dòng)澆注成型的不定形耐火材料，它廣泛應(yīng)用于冶金、玻璃、水泥、石化、能源等高溫行業(yè)。耐火澆注料在成型、熱處理過(guò)程中的脫水和燒結(jié)階段都不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣孔。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在致密耐火澆注料中，基質(zhì)占澆注料總體積的25%，而氣孔約占基質(zhì)總體積的10%，可見(jiàn)，氣孔是基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)的重要組成部分。氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)包含了非常豐富的內(nèi)容，如氣孔率、氣孔的形狀與分布、氣孔尺寸與孔徑分布、氣孔孔容等，它們都在很大程度上決定著耐火澆注料的力學(xué)和熱學(xué)性能。
1、對(duì)澆注料強(qiáng)度
澆注料經(jīng)高溫?zé)崽幚砗?，其基質(zhì)與骨料間的結(jié)合將由先前結(jié)合劑提供的水化或凝聚結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)橐驘Y(jié)而形成的陶瓷結(jié)合，而陶瓷相材料的通性則是質(zhì)脆和理論強(qiáng)度大，但因其內(nèi)部存在雜質(zhì)、氣孔等多種缺陷而導(dǎo)致實(shí)際強(qiáng)度小很多。事實(shí)上，氣孔不僅減小了承受負(fù)荷的面積，而且在氣孔鄰近區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而減弱了材料的負(fù)荷能力。
耐火澆注料的孔徑指的是澆注料內(nèi)部孔隙的名義直徑，一般都有平均或等效的意義，其表征方式有孔徑、平均孔徑、孔徑分布等。孔徑分布是澆注料氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)中除氣孔率之外的另一項(xiàng)重要內(nèi)容。耐火澆注料的強(qiáng)度不僅受氣孔率的影響，同時(shí)也受到氣孔的大小和形狀等因素的影響。
2、對(duì)澆注料熱導(dǎo)率
耐火澆注料中氣孔對(duì)熱導(dǎo)率的影響較為復(fù)雜。當(dāng)氣孔率不大，氣孔尺寸很小，又均勻分散在澆注料介質(zhì)中時(shí)，可把氣孔看作澆注料連續(xù)相中的分散相。高鋁質(zhì)耐火材料導(dǎo)熱率隨總氣孔率或顯氣孔率的增加呈指數(shù)關(guān)系下降。這同時(shí)也是輕質(zhì)隔熱澆注料、硅酸鹽纖維制品和空心球輕質(zhì)陶瓷制品等的保溫原理。
3、對(duì)澆注料熱膨脹系數(shù)
影響材料熱膨脹系數(shù)的因素有很多，如材料本身的化學(xué)礦物組成、晶體結(jié)構(gòu)及晶型轉(zhuǎn)換、鍵強(qiáng)度、微應(yīng)力、外界溫度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密程度等，但氣孔率對(duì)材料熱膨脹性能的影響很大程度上取決于氣孔在材料中的分布狀態(tài)，而與氣孔率的大小關(guān)系不大。
4、對(duì)澆注料抗爆裂性能
耐火澆注料的烘烤工藝一直是工業(yè)*中受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。澆注料在烘烤中發(fā)生突發(fā)性脫落的主要原因是游離水在100℃沸騰，產(chǎn)生帶壓氣體而未及時(shí)排出。如果澆注料的結(jié)構(gòu)顯示出低透氣性，則蒸汽產(chǎn)生的速度比其從氣孔釋放出來(lái)的速度要快；當(dāng)形成的壓力超過(guò)結(jié)合劑所提供的*限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致澆注料的機(jī)械損壞?？梢?jiàn)，透氣性是影響澆注料干燥速度和加熱過(guò)程中開(kāi)裂靈敏度的一個(gè)主要參數(shù)。
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