Czynniki wpływające na temperaturę mięknięcia pod obciążeniem materiałów ogniotrwałych

The temperatura zmiękczenia pod obciążeniem to temperatura, przy której materiał ogniotrwały osiąga określoną deformację kompresyjną w wyniku jednoczesnego działania określonego ciężkiego obciążenia i obciążenia termicznego. Jest to właściwość mechaniczna materiału ogniotrwałego przy wysokiej temperaturze, mierzona metodą ciągłego nagrzewania przy stałym obciążeniu, która charakteryzuje zdolność materiału ogniotrwałego do oporu wobec jednoczesnego działania ciężkiego obciążenia i wysokiej temperatury oraz utrzymanie stabilności.

Krzywe temperatury miękcenia pod obciążeniem i temperatury deformacji różnych materiałów ogniotrwałych, czyli proces miękcenia, nie są takie same

Czynniki wpływające na temperaturę miękczenia pod obciążeniem: początkowa temperatura miękczenia pod obciążeniem i krzywa temperatury miękczenia z deformacją dla różnych m ateriałów ogniotrwałych są różne, co głównie zależy od chemii i mineralogicznej składliwości produktu i jest również częściowo związane z jego makroskopową strukturą. Spośród nich, najbardziej oczywistymi czynnikami są następujące: rodzaj i natura głównej fazy krystalicznej oraz stan wiązania między główną fazą krystaliczną lub między główną fazą krystaliczną a drugorzędną fazą krystaliczną; natura macierzy oraz ilościowe proporcje i stan rozkładu macierzy względem głównej fazy krystalicznej lub głównej fazy krystalicznej i drugorzędnej fazy krystalicznej. Ponadto gęstość i porowatość produktu mają również pewne znaczenie. Gdy produkty ogniotrwałe są całkowicie zbudowane z polikryształów jednej fazy, temperatura miękczenia pod obciążeniem produktu odpowiada punktowi topnienia fazy krystalicznej. Na przykład, temperatura miękczenia pod obciążeniem produktów ogniotrwałych złożonych z krystalicznych wysokotopniowych związków jest bardzo wysoka. Temperatura miękczenia pod obciążeniem wysokoczystych spiekanych brył korundy może osiągnąć aż 1870℃.

Gdy kristale o wysokim punkcie topnienia w produkcie kontaktują się lub splatają ze sobą, tworząc silną sieć, temperatura miękcenia pod obciążeniem musi być wyższa. Natomiast, gdy fazy kryształowe są izolowane, ich temperatura miękcenia pod obciążeniem musi być niższa. Na przykład, skład fazowy cegły krzemionkowej składa się przede wszystkim z trydimitu i małej ilości krystalibalu. Trydimit tworzy splecioną strukturę sieciową dwuczonnej krzemu w cegle, dlatego temperatura miękcenia pod obciążeniem jest ogromnie wysoka. Początkowa temperatura miękcenia wynosi najczęściej powyżej 1650°C, a niektóre osiągają nawet 1680°C, co jest wyższe niż punkt topnienia trydimitu (1670°C). Inny przykład to zwykłe cegły magnezowe. Punkt topnienia głównej fazy kryształowej, peruklitu, wynosi aż 2800°C. Jednakże, ponieważ główna faza kryształowa jest izolowana, temperatura początkowego miękcenia pod obciążeniem wynosi zaledwie 1550°C.
Gdy w produkcie znajduje się macierz oprócz fazy krystalicznej o wysokim punkcie topnienia, czy macierz jest łatwa do zmniejszenia z temperaturą Wysoka temperatura i liczba oraz rozmieszczenie macierzy mają istotny wpływ na temperaturę miękcenia pod obciążeniem. Na przykład, główna fazа krystaliczna cegieł glinianych i cegieł wysokowęglanowych o niskim zawartości AL2O3 to mullit, ponieważ zawierają one więcej SiO2-bogatej macierzy szklistej, a kryształy mullitu są izolowane i rozproszone w niej, a macierz zaczyna mięknąć poniżej 1000°C, więc temperatura, przy której zaczyna się miękcenie i deformacja, jest niższa i maleje wraz ze wzrostem zawartości macierzy, czyli w miarę zmniejszania się stosunku mullitu do zawartości macierzy. Ponadto, ponieważ lepkość tej rodzajа macierzy rośnie powoli z temperaturą, zakres temperatury deformacji jest szerszy. Kolejnym przykładem jest to, że główna fazа krystaliczna perklasu zwykłych cegieł magnezowych jest Mostly otoczona przez macierz, a ta macierz składa się z kryształów topiących siatków. Temperatura miękcenia pod obciążeniem produktu jest kontrolowana przez macierz, dlatego jest niska. Ponadto, po stopieniu macierzy, jej lepkość jest bardzo niska, więc próba jest podatna na nagłe pęknięcia. Kolejnym przykładem jest to, że cegły krzemionkowe mają bardzo wysoką temperaturę miękcenia pod obciążeniem. Oprócz szkieletu złożonego z trydimitu, jest ona również związana z macierzą o wysokiej lepkości fazy szklistej. Produkt ma dużą porowatość, co może obniżyć punkt początkowy miękcenia pod obciążeniem.