Expansión térmica dematerias primas refractariasse refiere a su volumen o aumentos de longitud con la temperatura del componente, hay coeficiente de expansión de volumen y puntos de expansión lineal, en el rendimiento de las materias primas refractarias, generalmente se usa la tasa de expansión lineal y el coeficiente de expansión lineal. La tasa de expansión lineal se refiere a la tasa relativa de cambio de la longitud de la muestra desde la temperatura ambiente hasta la temperatura establecida: el coeficiente de expansión lineal se refiere a la tasa relativa de cambio de la longitud de la muestra por cada aumento de 1 grado desde la temperatura ambiente hasta la temperatura establecida.
Los métodos de medición de la expansión lineal incluyen el método indirecto de la barra superior y el método de lectura directa del telescopio. Cabe señalar que el coeficiente de expansión térmica no es un valor constante, sino que cambia con la temperatura de prueba, por lo que es el valor promedio en el rango de temperatura especificado. Por lo tanto, al usar estos datos, es necesario indicar su rango de temperatura.
La expansión térmica de las materias primas refractarias está estrechamente relacionada con la estructura cristalina y la fuerza del enlace químico de los minerales que contiene, y la expansión térmica de los minerales formados por enlaces iónicos o covalentes es mayor que la de los minerales unidos por enlaces moleculares.
La composición química del mismo material, debido a la diferencia en la estructura, la expansión térmica es diferente, generalmente cuanto más cerca está la estructura del cristal mineral, mayor es la expansión térmica; Y similar al vidrio amorfo, la expansión térmica suele ser pequeña, como el SiO2, el coeficiente de expansión térmica del cuarzo policristalino es de 12 × 10-6 grados -1; El vidrio de cuarzo es solo 0.5×10-6 grado -1. Para óxidos con estructura de empaquetamiento cerrado, la expansión térmica aumenta debido al estrecho contacto de los iones de oxígeno. En el sistema de cristal no equiaxial, la anisotropía de expansión térmica es particularmente obvia, como la estructura en capas de grafito, paralela al eje C del coeficiente de expansión vertical entre capas es de 27 × 10-6 grado {{12} }, y perpendicular al eje C del coeficiente de expansión es solo 1 × 10-6 grado -1, esto se debe a que la capa es una conexión fuerte y el enlace molecular entre las capas es mucho más débil. En la estructura de la anisotropía de temperatura del material, su rendimiento integral del coeficiente de expansión de volumen es muy pequeño, como la cordierita como material con excelente estabilidad al choque térmico y ampliamente utilizado en la industria del horno cerámico.
La expansión térmica de las materias primas refractarias depende de su composición mineral química, el coeficiente de expansión térmica de las materias primas refractarias básicas es mayor que el de las materias primas ácidas, y las materias primas con alto contenido de aluminio se encuentran entre los dos. Cuando se produce la transformación de cristal mineral de las materias primas, el coeficiente de expansión térmica provocará cambios desiguales y se producirá el punto de transición de fase.
La expansión térmica es un rendimiento importante de las materias primas refractarias, que tiene un impacto evidente en la resistencia y la estabilidad al choque térmico de los productos refractarios. El coeficiente de expansión térmica de las materias primas refractarias comunes se enumera en la Tabla 1. El coeficiente de expansión térmica de las materias primas es muy importante para el estudio del tamaño y la distribución de la tensión térmica, la transformación del cristal, la generación de microfisuras y la curación.
En la investigación y producción de refractarios, es muy importante ajustar el rendimiento de los refractarios utilizando la diferencia del coeficiente de expansión térmica de las materias primas. Por ejemplo, agregue cianita y otros materiales originales en el refractario amorfo y use su expansión significativa a alta temperatura para compensar la contracción del refractario amorfo. Hay cuatro casos de la combinación del coeficiente de expansión térmica del agregado y la base. La diferencia entre el coeficiente de expansión térmica del agregado y de la matriz se puede utilizar para equilibrar la resistencia y la estabilidad al choque térmico del material.
