Dilatazione termica dimaterie prime refrattariesi riferisce al suo volume o lunghezza aumenta con la temperatura del componente, ci sono coefficiente di espansione del volume e punti di espansione lineare, nelle prestazioni delle materie prime refrattarie, di solito usano velocità di espansione lineare e coefficiente di espansione lineare. La velocità di espansione lineare si riferisce alla velocità relativa di variazione della lunghezza del campione dalla temperatura ambiente alla temperatura impostata: il coefficiente di espansione lineare si riferisce alla velocità relativa di variazione della lunghezza del campione per ogni aumento di 1 grado dalla temperatura ambiente alla temperatura impostata.
I metodi di misurazione dell'espansione lineare includono il metodo indiretto della barra superiore e il metodo di lettura diretta del telescopio. Va notato che il coefficiente di dilatazione termica non è un valore costante, ma cambia con la temperatura di prova, quindi è il valore medio nell'intervallo di temperatura specificato. Pertanto, quando si utilizzano questi dati, è necessario indicare il suo intervallo di temperatura.
L'espansione termica delle materie prime refrattarie è strettamente correlata alla struttura cristallina e alla forza di legame chimico dei minerali in essa contenuti, e l'espansione termica dei minerali formati da legami ionici o covalenti è maggiore di quella dei minerali legati da legami molecolari.
La composizione chimica dello stesso materiale, a causa della differenza di struttura, l'espansione termica è diversa, di solito più vicina è la struttura del cristallo minerale, maggiore è l'espansione termica; E simile al vetro amorfo, l'espansione termica è spesso piccola, come SiO2, il coefficiente di espansione termica del quarzo policristallino è 12×10-6 grado -1; Il vetro al quarzo è solo 0.5×10-6 grado -1. Per gli ossidi con struttura di impaccamento stretta, l'espansione termica aumenta a causa dello stretto contatto degli ioni di ossigeno. Nel sistema cristallino non equiassico, l'anisotropia dell'espansione termica è particolarmente evidente, come la struttura a strati della grafite, parallela all'asse C del coefficiente di espansione interstrato verticale è 27×10-6 grado {{12} }, e perpendicolare all'asse C del coefficiente di espansione è solo 1×10-6 grado -1, questo perché lo strato è una forte connessione e il legame molecolare tra gli strati è molto più debole. Nella struttura dell'anisotropia della temperatura del materiale, la sua prestazione complessiva del coefficiente di espansione del volume è molto piccola, come la cordierite come materiale con eccellente stabilità agli shock termici e ampiamente utilizzata nell'industria dei forni per ceramica.
L'espansione termica delle materie prime refrattarie dipende dalla sua composizione chimica minerale, il coefficiente di dilatazione termica delle materie prime refrattarie di base è maggiore di quello delle materie prime acide e le materie prime ad alto contenuto di alluminio sono tra i due. Quando si verifica la trasformazione del cristallo minerale delle materie prime, il coefficiente di espansione termica causerà cambiamenti irregolari e si verificherà il punto di transizione di fase.
L'espansione termica è una prestazione importante delle materie prime refrattarie, che ha un evidente impatto sulla resistenza e stabilità agli shock termici dei prodotti refrattari. Il coefficiente di dilatazione termica delle comuni materie prime refrattarie è elencato nella Tabella 1. Il coefficiente di dilatazione termica delle materie prime è molto importante per lo studio delle dimensioni e della distribuzione dello stress termico, della trasformazione dei cristalli, della generazione di microfessure e della guarigione.
Nella ricerca e produzione di refrattari, è molto importante regolare le prestazioni dei refrattari utilizzando la differenza del coefficiente di dilatazione termica delle materie prime. Ad esempio, aggiungi cianite e altri materiali originali nel refrattario amorfo e usa la sua significativa espansione ad alta temperatura per compensare il restringimento del refrattario amorfo. Ci sono quattro casi di combinazione di coefficiente di dilatazione termica di base e aggregato. La differenza tra il coefficiente di dilatazione termica dell'aggregato e della matrice può essere utilizzata per bilanciare la resistenza e la stabilità agli shock termici del materiale.
