紅柱石對堇青石-莫來石窯具抗熱震性的影響

當(dāng)溫度達(dá)到1500℃時(shí)，純顆粒狀紅柱石會發(fā)生莫來石化，紅柱石的原顆粒周圍生長出約 10 μ m大小的莫來石針狀結(jié)晶。其反應(yīng)式如下：

該相變是一個(gè)不可逆反應(yīng)，伴隨的體積膨脹約為3%～5%。在“三石”的高溫相變中，紅柱石的體積變化最小。由于紅柱石在高溫下可生成針狀莫來石，起到增韌效果，因而在耐火材料生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

研究人員以50%堇青石骨料，35%莫來石和15%黑泥粉料，制得窯具材料，在此基礎(chǔ)上，用同樣粒度的紅柱石粉替換12%的莫來石粉料，1350℃燒成后，比較二者的抗熱震性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果加紅柱石后，試樣熱震前后的抗折強(qiáng)度以及強(qiáng)度保持率都有所提高，這說明紅柱石可以提高窯具抗熱震性，但提高機(jī)理與微裂紋不同。因?yàn)槲⒘鸭y網(wǎng)絡(luò)對窯具抗熱震性的提高通常是以犧牲窯具的機(jī)械強(qiáng)度為代價(jià)。加入的紅柱石會生成針狀莫來石結(jié)晶，引入顆粒界面斷裂時(shí)的耗能機(jī)制，提高窯具的斷裂表面能，因此在提高抗熱震性的同時(shí)又提高了機(jī)械強(qiáng)度（鄭大高溫所   陳寧）。