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耐火材料常用的几种硅质半硅质耐火材料性能

硅石

是硅质耐火材料的主要原料。硅石也称石英岩,主要矿物是石英SiO2,其它矿物成分为杂质。按硅石的组织结构分类可以分为结晶硅石(再结晶石英岩)和胶结硅石(胶结石英岩)。

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1.结晶硅石

是由硅质砂岩(石英砂岩)经变质作用再结晶而成得变质岩。硅质砂岩中的硅质胶结物在地质条件作用下而在原石英颗粒表面再结晶,成为石英颗粒的增大部分。因此,其组织结构特征是:由结晶的石英颗粒所组成,石英颗粒间没有胶结物或极少(3%~8%);由于变质过程中的再结晶作用而使石英颗粒紧密地连接在一起,并且构成了原硅质砂岩所没有的各种变晶结构,如锯齿结构、花岗岩结构和镶嵌结构等。结晶硅石外观呈乳白色、灰白色、淡黄色以至红褐色,致密块状。

脉石英也属于结晶硅石,它是火成岩,特征是石英颗粒较大(>2mm),纯度较高(SiO2>99%),锻烧时转化迟钝,膨胀性大,直接用于制砖较为困难。脉石英呈白色,半透明,发油脂光泽,断口呈贝壳状,致密块状。


2.胶结硅石

石英颗粒被硅质胶结物结合而成的沉积岩,胶结构主要是隐晶质的二次石英,胶结物含量通常约占30%~75%。胶结硅石中的石英颗粒结晶较小,杂质含量多,加热时易于转变。外观呈乳白色、灰白色、黄灰色、黑色、红色等,断面致密,呈贝壳状,几乎没有光泽。


熔融石英

是以石英玻璃为主要成分经电熔而成的硅质耐火原料。工业上用硅石制造熔融石英。熔融石英一般SiO2含量在99%以上,含少量Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、Na2O等杂质。

熔融石英结构是单纯由硅氧四面体组成的网络骨架。Si4+位于四面体中心,四个O2-位于四面体顶角,两个四面体之间以角相连,形成一种向三维空间发展的架状结构。熔融石英特点是热膨胀系数极低、抗热震性强、导热系数低。用于制造耐火窑具、浇钢的浸入式水口及长水口等。


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