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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,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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