荷重軟化溫度是耐火材料在恒定荷重下,抵抗高溫和機(jī)械壓力共同作用而不變形的性能。目前,有兩個(gè)并行的荷重軟化溫度實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5989—1998 (示差-升溫法)和YB/T 370—1995 (非示差-升溫法)。
1. 示差-升溫法規(guī)定的測(cè)試條件
① 所用試樣為中心帶孔的圓柱體,尺寸為ФmmX50mrn,中心通孔孔徑Ф=12〜13mm。圓柱體中心和外部分別插有測(cè)溫?zé)犭娕己涂販責(zé)犭娕肌?/FONT>
② 所用墊片,鋁硅質(zhì)材料用莫來(lái)石或剛玉材料,堿性制品用鎂質(zhì)或鎂鋁尖晶石質(zhì)材料。測(cè)試硅質(zhì)材料時(shí),為防止墊片和材料反應(yīng),可以采用0.2mm的鉑銠墊片。
③ 施加壓力:致密定形材料0.2MPa,隔熱定形材料0.05MPa,致密不定形材料O.IMPa,隔熱不定形材料0.05MPa。
④ 升溫速率用圓柱體外部的控溫?zé)犭娕伎刂啤R话闵郎厮俾蕿?. 5〜5. 5K/ min,溫度>500°C時(shí)升溫速率也可以為10K/min。
⑤ 試驗(yàn)時(shí),按給定速率加熱直至到達(dá)儀器允許的最高溫度或者試樣的壓縮變形量超過(guò)初始高度的5%為止。壓縮0.5%、1.0%、2.0%和5.0%對(duì)應(yīng)的溫度分別為、t0.5、t1.0、t2.0和t5.0 。一般來(lái)說(shuō),荷重軟化溫度指開(kāi)始軟化溫度,即壓縮變形量為0.5%時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度。
2. 非示差-升溫法規(guī)定的測(cè)試條件
① 所用試樣為圓柱體,尺寸為Ф36mm×50mm,沒(méi)有中心通孔。
② 墊片可以使用石墨質(zhì)材料。
③ 施加壓力:致密定性材料為0•2MPa。
④ 升溫速度:100(TC,4〜5°C/min。
⑤ 按給定速率加熱直至到達(dá)儀器允許的最高溫度或者壓縮變形量達(dá)到給定的 百分?jǐn)?shù)或者試樣潰裂。試驗(yàn)可以測(cè)出下述溫度:T。——最大膨脹溫度,試樣膨脹到最大值時(shí)的溫度;T„.6——開(kāi)始軟化溫度,試樣從膨脹最大值壓縮至原始高度 0.6%時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度;Tb——潰裂或破裂溫度,試樣突然潰裂或破壞的溫度。
一般情況下,國(guó)標(biāo)GB/T 5989—1998按低速率4. 5〜5. 5K/min升溫測(cè)得的 荷重軟化溫度較低,用高速率lOK/min升溫或冶標(biāo)B/T 370—1995測(cè)得的荷重 軟化溫度較高。對(duì)于添加了高溫膨脹劑(藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石、碳化硅等) 的不燒高鋁質(zhì)材料,用不同方法測(cè)出的荷重軟化溫度可能差異很大。
白云石材料的荷重軟化溫度不易測(cè)試。白云石材料易水化,制取樣品需要用水冷的金剛石工具加工。所以,為防止樣品損壞,加工量要少,制樣速度要快, 加工完畢后要用干布盡量吸干試樣表面的水分,再鼓風(fēng)快速干燥。所以,測(cè)定白云石材料的荷重軟化宜選用YB/T 370—1995規(guī)定的方法,而且只能使用鎂質(zhì)墊片,或者石墨質(zhì)墊片加氣氛保護(hù)。20世紀(jì)90年代中期,德國(guó)Wiilfrath (當(dāng)時(shí)世界最大的白云石材料公司)來(lái)華推銷水泥窯用白云石磚。因測(cè)試方法不對(duì),測(cè)得的荷重軟化溫度了0.6僅僅只有1420°C。后來(lái),德方委托原中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院耐火材料研究所進(jìn)行檢驗(yàn)。該所認(rèn)為德國(guó)產(chǎn)品的純度較高、燒結(jié)良好,應(yīng)該是測(cè)試出了問(wèn)題。經(jīng)過(guò)分析以后,改進(jìn)了測(cè)試方法,結(jié)果測(cè)得材料0.6%變形點(diǎn)的溫度在1700°C以上。這一測(cè)試結(jié)果打消了很多客戶的疑慮,幫助WliHrath公司推廣了產(chǎn)品,在中國(guó)打開(kāi)了局面。