耐火材料的化學(xué)組成

1.1主成分

主成分是耐火材料中構(gòu)成耐火基體的成分，是耐火材料的特性基礎(chǔ)。它的性質(zhì)和數(shù)量對(duì)材料的性質(zhì)起決定作用。主成分可以是氧化物，也可以是非氧化物。因此，耐火材料可以是由耐火氧化物構(gòu)成，也可以是由耐火氧化物與碳或其他非氧化物構(gòu)成，還可以是全由耐火非氧化物構(gòu)成。氧化物耐火材料按主成分氧化物的性質(zhì)可分為酸性、中性和堿性三類(lèi)。

（1）酸性耐火材料。該種材料含有相當(dāng)數(shù)量的游離SiO2。酸性.強(qiáng)的耐火材料是硅質(zhì)耐火材料，幾乎由94%~97%的游離SiO2構(gòu)成。黏土質(zhì)耐火材料的游離SiO2含量相對(duì)較少，是弱酸性的。半硅質(zhì)耐火材料居于其間。

（2）中性耐火材料。高鋁質(zhì)耐火材料（Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在45%以上）是偏酸而趨于中性的耐火材料，鉻質(zhì)耐火材料是偏堿而趨于中性的耐火材料。

（3）堿性耐火材料含有相當(dāng)數(shù)量的MgO和CaO等。鎂質(zhì)和白云石質(zhì)耐火材料是強(qiáng)堿性的，鎂鉻系和鎂橄欖石質(zhì)耐火材料以及尖晶石耐火材料屬于弱堿性耐火材料。

此種分類(lèi)對(duì)了解耐火材料的化學(xué)性質(zhì)，判斷在使用過(guò)程中耐火材料之間及耐火材料與接觸物之間的化學(xué)作用有著重要意義。

1.2雜質(zhì)成分

耐火材料的原料絕大多數(shù)是天然礦物，因此在耐火材料中常含有一定量的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)會(huì)使耐火材料的某些性能降低，例如鎂質(zhì)耐火材料的主成分是MgO，其他氧化物如氧化硅、氧化鐵等屬于雜質(zhì)成分。雜質(zhì)成分越多，高溫形成時(shí)的液相量愈多。

耐火材料中的雜質(zhì)成分直接影響材料的高溫性能，如耐火度、荷重變形溫度、抗侵蝕性、高溫強(qiáng)度等。其有利的方面是雜質(zhì)可降低制品的燒成溫度，促進(jìn)制品的燒結(jié)等。

1.3添加成分

在耐火材料特別是不定型耐火材料的生產(chǎn)或使用中，為改善耐火材料的物理性能、成型或施工性能（作業(yè)性能）和使用性能，而加入的少量的添加劑。添加劑的加入量隨其性質(zhì)、功能而不同，為耐火材料組成總量的萬(wàn)分之幾到百分之幾。

添加劑按其目的和作用的不同分為以下幾種：

（1）改變流變性能：包括減水劑（分散劑）、增塑劑、膠凝劑、解膠劑等；

（2）調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度類(lèi)：包括促凝劑、緩凝劑等；

（3）調(diào)節(jié)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)類(lèi)：包括發(fā)泡劑（引氣）、消泡劑、防縮劑、膨脹劑等；

（4）包材料施工性能類(lèi)：包括抑制劑（防膨脹劑）、保存劑、防凍劑等；

（5）改善使用性能類(lèi)：包括助燒結(jié)劑、礦化劑、快干劑、穩(wěn)定劑等。

這些添加成分，除可燒掉的成分外，它們都會(huì)留在材料的化學(xué)成分中。

通過(guò)化學(xué)組成分析，按所含成分的種類(lèi)和數(shù)量，可以判斷制品或原料的純度和特性。借助于有關(guān)相圖可大致估計(jì)制品的礦物組成和其他有關(guān)性能。