ปัจจัยที่ส่งผลต่ออุณหภูมิการนุ่มนวลเมื่อเกิดแรงกดของวัสดุทนไฟ

ตัว อุณหภูมิที่วัสดุเริ่มอ่อนตัว คืออุณหภูมิที่วัสดุทนไฟถึงจุดที่เกิดการบิดเบือนจากการบีบอัดภายใต้แรงกดหนักและความร้อนร่วมกัน เป็นคุณสมบัติทางกลของวัสดุทนไฟที่อุณหภูมิสูงซึ่งวัดได้โดยวิธีการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องภายใต้แรงกดคงที่ ซึ่งแสดงความสามารถของวัสดุทนไฟในการต้านทานแรงกดหนักและความร้อนที่อุณหภูมิสูงและคงสภาพเสถียร

เส้นโค้งอุณหภูมิการนุ่มตัวภายใต้แรงและอุณหภูมิการแปรรูปของวัสดุทนไฟชนิดต่างๆ ซึ่งหมายถึงกระบวนการการนุ่มตัวนั้นไม่เหมือนกัน

ปัจจัยที่ส่งผลต่ออุณหภูมิการนุ่มตัวภายใต้แรง: อุณหภูมิเริ่มต้นของการนุ่มตัวและการนุ่มตัวเมื่อมีแรงของวัสดุทนไฟชนิดต่างๆ วัสดุทนไฟ แตกต่างกันซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบเคมีและแร่ของผลิตภัณฑ์ และยังเกี่ยวข้องกับโครงสร้างมหภาคในระดับหนึ่ง อีกทั้งปัจจัยที่เด่นชัดที่สุดมีดังนี้: ประเภทและความเป็นอยู่ของเฟーズคริสตัลหลักและการเชื่อมโยงระหว่างเฟーズคริสตัลหลักหรือระหว่างเฟーズคริสตัลหลักกับเฟーズคริสตัลรอง: ความเป็นอยู่ของเมทริกซ์และอัตราส่วนเชิงปริมาณรวมถึงสถานะการกระจายของเมทริกซ์ต่อเฟーズคริสตัลหลักหรือเฟーズคริสตัลหลักกับเฟーズคริสตัลรอง นอกจากนี้ ความหนาแน่นและความเป็นรูพรุนของผลิตภัณฑ์ยังมีผลกระทบในระดับหนึ่ง เมื่อวัสดุทนไฟประกอบขึ้นจากโพลีคริสตัลแบบเดี่ยวทั้งหมด อุณหภูมิที่ผลิตภัณฑ์เริ่มอ่อนตัวเมื่อถูกโหลดจะสอดคล้องกับจุดหลอมเหลวของเฟーズคริสตัล เช่น อุณหภูมิที่วัสดุทนไฟที่บริสุทธิ์สูงและประกอบด้วยคริสตัลที่มีจุดหลอมเหลวสูงจะสูงมาก อุณหภูมิที่อิฐคอรันดัมเผาที่บริสุทธิ์สูงเริ่มอ่อนตัวเมื่อถูกโหลดสามารถสูงถึง 1870℃

เมื่อผลึกที่มีจุดหลอมเหลวสูงในผลิตภัณฑ์สัมผัสหรือพันกันเพื่อสร้างโครงข่ายที่แข็งแรง อุณหภูมิการนุ่มตัวภายใต้โหลดจะต้องสูงกว่า ตรงกันข้ามกับกรณีที่เฟーズผลึกของรีอันแยกจากกัน ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิการนุ่มตัวภายใต้โหลดจะต้องต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น เฟーズองค์ประกอบของอิฐซิลิกาเป็นหลักคือทริดีไมต์และคริสโตบัลไลต์เล็กน้อย ทริดีไมต์สร้างโครงสร้างเครือข่ายที่พันกันของผลึกแฝดทรงหอกในอิฐ ดังนั้นอุณหภูมิการนุ่มตัวภายใต้โหลดจึงมักจะสูงมาก อุณหภูมิเริ่มต้นของการนุ่มตัวมักจะสูงกว่า 1650°C และบางครั้งอาจสูงถึง 1680°C ซึ่งสูงกว่าจุดหลอมเหลวของทริดีไมต์ (1670°C) อีกตัวอย่างหนึ่งคืออิฐแมกนีเซียทั่วไป จุดหลอมเหลวของเฟーズผลึกหลักอย่างเพอริคลาสสูงถึง 2800°C แต่เนื่องจากเฟーズผลึกหลักแยกจากกัน อุณหภูมิเริ่มต้นของการนุ่มตัวภายใต้โหลดจึงอยู่ที่ประมาณ 1550°C เท่านั้น
เมื่อมีเมทริกซ์ในผลิตภัณฑ์นอกเหนือจากเฟสคริสตัลที่จุดหลอมเหลวสูง ไม่ว่าเมทริกซ์จะลดลงได้ง่ายเมื่อ температураลดลงหรือไม่ อุณหภูมิสูง และจำนวนรวมถึงการกระจายตัวของเมทริกซ์มีผลกระทบอย่างมากต่ออุณหภูมิที่วัสดุเริ่มละลายภายใต้แรงกด ตัวอย่างเช่น เฟสผลึกหลักของอิฐดินเหนียวและอิฐอลูมิเนียที่มีปริมาณ AL2O3 ต่ำคือ Mullite เพราะพวกมันมีเมทริกซ์แก้วที่อิเล็กตรอน SiO2 สูง และผลึก Mullite จะถูกแยกออกและกระจายตัวอยู่ในนั้น เมทริกซ์จะเริ่มละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1000°C ดังนั้น อุณหภูมิที่เริ่มเกิดการละลายและการเสียรูปจึงต่ำลงและลดลงตามปริมาณเมทริกซ์ที่เพิ่มขึ้น หรือเมื่ออัตราส่วนระหว่าง Mullite กับเมทริกซ์ลดลง นอกจากนี้ เนื่องจากความหนืดของเมทริกซ์ชนิดนี้เพิ่มขึ้นช้าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ช่วงอุณหภูมิของการเสียรูปจึงกว้างขึ้น อีกตัวอย่างหนึ่งคือเฟสผลึกหลักของ Periclase ในอิฐแมกนีเซียมทั่วไปมักล้อมรอบด้วยเมทริกซ์ และเมทริกซ์นี้ประกอบด้วยผลึกซิลิเคตที่หลอมเหลวได้ง่าย อุณหภูมิที่วัสดุเริ่มละลายภายใต้แรงกดถูกควบคุมโดยเมทริกซ์ ดังนั้นจึงต่ำ นอกจากนี้ เมื่อเมทริกซ์ละลายแล้ว ความหนืดของมันจะต่ำมาก ทำให้ตัวอย่างมีแนวโน้มที่จะแตกกะทันหัน อีกตัวอย่างหนึ่งคืออิฐซิลิกา มีอุณหภูมิที่เริ่มละลายภายใต้แรงกดสูงมาก นอกจากโครงสร้างที่เป็น Tridymite แล้ว ยังเกี่ยวข้องกับเมทริกซ์ที่เป็นเฟสแก้วที่มีความหนืดสูง ผลิตภัณฑ์มีความพรุนสูง ซึ่งสามารถลดจุดเริ่มต้นของการละลายภายใต้แรงกด