原料對(duì)耐火磚燒結(jié)的影響
原料對(duì)耐火磚燒結(jié)的影響分為內(nèi)因和外因兩個(gè)方面。內(nèi)因是物料的結(jié)晶化學(xué)特性，外因則主要體現(xiàn)為所用原料的顆粒組成。物料晶體的晶格能是決定物料燒結(jié)和再結(jié)晶難易的重要參數(shù)。晶格能大的晶體，結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，高溫下質(zhì)點(diǎn)的可移動(dòng)性小，燒結(jié)困難。晶體結(jié)構(gòu)類型也是一個(gè)重要影響因素，物料陽(yáng)離子的極性低，則其形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，必須在接近熔點(diǎn)的溫度下才有顯著缺陷，故該類化合物質(zhì)點(diǎn)的可移動(dòng)性小，不易燒結(jié)。耐火材料中Al2O3、MgO的晶格能高而極性低，故較難于燒結(jié)。
由微細(xì)晶粒組成的多晶體比單晶體易于燒結(jié)，因?yàn)樵诙嗑w內(nèi)含有許多晶界，此處是消除缺陷的主要地方，還可能是原子和離子擴(kuò)散的快速通道。離子晶體燒結(jié)時(shí)，正、負(fù)離子都必須擴(kuò)散才能導(dǎo)致物質(zhì)的傳遞和燒結(jié)。其中擴(kuò)散速率較慢的一種離子的擴(kuò)散速率控制著燒結(jié)速度。一般認(rèn)為負(fù)離子的半徑較大，擴(kuò)散速率較慢，但對(duì)Al2O3、Fe2O3的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，O2-通過(guò)晶界提供的通道快速擴(kuò)散，以致正離子Al3+、Fe3+的擴(kuò)散比氧離子慢，成為燒結(jié)過(guò)程控速步驟。
晶體生長(zhǎng)速度是影響耐火磚燒結(jié)的另一個(gè)晶體化學(xué)特性。例如MgO燒結(jié)時(shí)晶體生長(zhǎng)很快，很容易長(zhǎng)大至原始晶粒的1000～1500倍，但其密度只能達(dá)到理論值的60%～80%。Al2O3 則不然，雖其晶粒長(zhǎng)大僅50～100倍，卻可達(dá)到理論密度的90%～95%，基本上達(dá)到充分燒結(jié)。為使MgO材料密度提高，必須抑制晶粒長(zhǎng)大的措施。
所用原料的粒度也是影響燒結(jié)致密化的重要因素，無(wú)論是固相燒結(jié)還是液相燒結(jié)，細(xì)顆粒均增加了燒結(jié)的推動(dòng)力，縮短了粒子擴(kuò)散的距離和提高了顆粒在液相中的溶解度而導(dǎo)致燒結(jié)過(guò)程的加速，有資料報(bào)道，MgO的原始粒度為20μm以上時(shí)，即使在1400℃長(zhǎng)時(shí)間保溫，僅能達(dá)到相對(duì)密度的70%而不能進(jìn)一步致密化;當(dāng)粒徑在20μm以下時(shí)，溫度為1400℃或粒徑為1μm以下，在1000℃時(shí)，燒結(jié)速度很快;如果粒徑在0.1μm以下時(shí)，其燒結(jié)速度與熱壓燒結(jié)相差無(wú)幾。
從防止二次再結(jié)晶的角度考慮，如果細(xì)粉內(nèi)有少量大顆粒存在，則易發(fā)生晶粒的異常長(zhǎng)大而不于燒結(jié)。一般氧化物材料適宜的粉末粒度為0.05～0.5μm。
原始粉末的粒度不同，燒結(jié)機(jī)理有時(shí)也會(huì)發(fā)生改變。例如AIN的燒結(jié)，據(jù)報(bào)道，當(dāng)粒度為0.78～4.4μm時(shí)，粗顆粒按體積擴(kuò)散機(jī)理進(jìn)行燒結(jié)，而細(xì)顆粒則按晶界擴(kuò)散或表面擴(kuò)散機(jī)理進(jìn)行燒結(jié)。
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