Свойства высокоглиноземистых материалов. Термическая стойкость.

Термическая стойкость плотных высокоглиноземистых материалов, в том числе корундовых, по мнению большинства авторов, не высока. Однако единой методики оценки термостойкости плотных материалов типа рассматриваемых не имеется. Поэтому данные различных исследователей в большинстве случаев практически несопоставимы.

 

Свойства высокоглиноземистых материалов. Термическая стойкость.

 

 

Действительно, для спекшихся высокоглиноземистых материалов, периодически работающих при высоких температурах, могут быть весьма различные условия смены температур. В одних случаях возможно медленное нагревание до сравнительно низких температур и последующее медленное охлаждение, в других случаях — нагревание может быть доведено до предельно возможных температур за короткое время, измеряемое секундами и минутами, и резкое охлаждение. В этом случае материал подвергается термическому шоку. Отсюда следует, что рассматривать термостойкость спекшихся высокоглиноземистых материалов, принимая ее как критерий степени сохранения механической прочности и целостности, можно лишь условно. Сравнивать термическую стойкость спекшихся высокоглиноземистых масс с термической стойкостью огнеупорных изделий с зернистой структурой в том значении, которое придается термостойкости по ОСТ 3267, также можно лишь условно.

 

Термическая стойкость определяется по методу резкого охлаждения в воде нагретого образца (цилиндра), либо по потере прочности охлажденного после нагревания образца (балочки), либо, наконец, по прямому разрушению образца при тех условиях температурных изменений, при которых будет работать то или иное изделие (тигель, трубка и пр.).
При нагревании корундовых образцов-цилиндров (d-35 мм, h — 50 мм) до 800° и резком охлаждении в проточной воде разрушение наступает после 2-4 таплосмен. Потеря механической прочности спекшегося корунда после термообработки зависит от разности температур нагревания и охлаждения. Так, при нагревании до 350° и охлаждении в проточной воде остаточная прочность составляет 55-60%.

 

При нагревании такого же материала до 850° и резком охлаждении в воде остаточная прочность составляет всего лишь 25-30.
При таком смягченном методе испытаний наглядно выяснилось влияние различной кристаллизации на термическую стойкость корунда.
Резкую смену температур при воздушном охлаждении корундовые материалы, как правило, выдерживают значительно лучше, чем охлаждение в воде. Однако форма изделий здесь играет решающую роль. Различного рода пирометрические трубки в отдельных случаях выдерживают несколько резких теплосмен и служат довольно продолжительное время. Многие тела цилиндрической и шарообразной формы весьма удовлетворительно выдерживают многократное резкое охлаждение холодным воздухом. Изделия в виде тиглей при нагревании до 1000° и резком охлаждении на воздухе выдерживают всего одну теплосмену. Как показывают исследования и практика использования корундовых тиглей для плавки чистых металлов, на их термическую стойкость оказывает влияние характер кристаллизации корунда. Корунд с крупнокристаллической кристаллизацией и с добавкой T02 значительно более термостоек, чем с мелкокристаллической структурой.
 
Термическая стойкость плотной высокоглиноземистой керамики муллитового и муллитокорундового состава, так же как и у изделий корундового состава, не является высокой.
Систематические исследования термостойкости спекшихся материалов с повышающимся от 45 до 99 содержанием А1203 показывают, что корундовые материалы имеют более высокую термостойкость, чем муллитовые и муллитокорундовые.
Несколько повышенная термостойкость корундовых масс связана с более высокой теплопроводностью корунда по сравнению с муллитовой керамикой, содержащей стекловидную фазу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *