硅酸铝纤维长期使用温度和机理分析

5种玻璃态的耐火纤维即普通型硅酸铝纤维、标准型硅酸铝纤维、高纯型硅酸铝纤维、高铝型硅酸铝纤维和含锆型硅酸铝纤维，在1100℃加热500h都有不同程度的析晶。这种析晶过程，就是介稳定态的玻璃相物体内部原子进行有序排列，形成内能***小的晶格结构。可以看出，硅酸铝系非晶质耐火纤维无论具体组成如何，在受热过程中都存在着析晶。析晶与加热时间有密切的关系，长时间加热，莫来石开始析晶的温度为900℃ ,短时间加热，莫来石开始析晶的温度接近1200℃。耐火纤维出现方石英的析晶温度:长时间加热析晶温度为

1100℃，短时间加热析晶温度约为1200℃。

    耐火纤维在加热过程中析出莫来石晶体后，析晶量随着温度的升高或时间的延长而增加。在析晶过程的同时，先析出细晶粒要逐渐长大，而一些晶粒生长过程也是另一部分晶粒缩小或消灭的过程。其结果是平均晶粒尺寸都增长了。这种晶粒长大并不是小晶粒的相互粘结，而是晶界移动的结果。随着莫来石晶粒的不断长大，纤维的微观***进一步收缩，微观***的收缩在宏观会呈现，耐火纤维杆径出现不均匀的“缩径”，当耐火纤维晶粒相互吞并长到与纤维杆直径相近时，此处出现的缩径足以使纤维断裂即粉化，这个温度就是耐火纤维的使用极限温度。

    普通耐火纤维由于杂质含量高及Al2O3含量低等方面的原因，开始析晶时晶粒生长得比较快，它是玻璃态耐火纤维使用温度***低的一种。高纯耐火纤维杂质含量小于l%，析晶温度比普通型耐火纤维析晶温度滞后一些，析出的晶粒长大也比较缓慢，因此，高纯耐火纤维的使用温度比普通硅酸铝纤维要高一些。

    高铝耐火纤维在加热过程中析晶温度滞后于高纯耐火纤维，晶粒生长的速度更慢，其长期使用温度稍高于高纯耐火纤维。含锆耐火纤维(或含铬纤维)，其显微***中ZrO2弥撒在高纯耐火纤维的基体里，它的主要作用是***耐火纤维在加热过程中析晶和晶粒长大。但在1℃左右ZrO2会逐渐缓慢地烧损或挥发，随着时间的延长，其***作用会越来越小，析晶和晶粒长大也加快，***后使用温度基本与高铝耐火纤维相同。

总之，在连续式的火焰气氛加热炉窑作内衬，国内生产的玻璃态耐火纤维其长期使用温度，也可以说是安全使用温度:普通型耐火纤维约为980℃;标准型耐火纤维约为1000℃;高纯型耐火纤维约为1100℃;高铝型耐火纤维约为1150℃;含锆型耐火纤维约为1250℃;大于1250℃的炉窑可选用多晶莫来石或多晶氧化铝耐火纤维。

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