Физические свойства огнеупорных материалов

Пористость. Стойкость огнеупоров зависит от их пористости, которая изменяется в широких пределах: от 1 в плав­леных и до 80 % в изоляционных огнеупорах.

Поры в огнеупорных материалах могут быть трех видов: открытые, которые сообщаются с окружающей атмосферой; сквозные, проходящие сквозь изделие; закрытые, которые находятся внутри изделия и не сообщаются с окружающей атмосферой. Таким образом, пористость подразделяют на три вида:

1) общую, которая определяется как отношение объема всех пор к общему объему изделия;

2) кажущуюся – отношение объема открытых пор к общему объему изделия;

3) закрытую – отношение объема закрытых пор к общему объему.

Газы, шлак и металл способны попадать по порам внутрь огнеупорного изделия, поэтому, чем больше кажущаяся пористость, тем хуже огнеупор про­тивостоит их разъедающему действию.

Газопроницаемость. В огнеупорных материалах присутствуют сквозные поры и при наличии разности давлений между окружающей атмосферой и печным пространством через них могут про­ходить газы.

Между газопроницаемостью и общей пористостью определен­ной зависимости нет. Газопроницаемость связана только со сквозной пористостью. С ростом температуры газопроницаемость огнеупоров понижается, так как при этом увеличивается вязкость газов.

Теплопроводность. Огнеупорные материалы должны обладать низкой теплопроводностью. Только, когда тепло требуется передать через огне­упоры (например, в муфелях, рекуператорах), теплопроводность должна быть достаточно высокой. Теплопроводность зависит от температуры, природы материала и его пористости. С ростом температуры тепло­проводность огнеупоров повышается. Кристаллические вещества более теплопроводны, чем аморфные (кроме магнезита и форстерита). Увеличение пористости снижает теплопровод­ность.

Электропроводность. Огнеупорные материалы при низких температурах, в большинстве случаев, являются диэлектриками. При повышении температуры в них появляется жидкая фаза и их элек­тропроводность начинает возрастать. Например, шамотные и динасовые огнеупоры при температуре выше 1200 °С становятся элек­тропроводными.

Теплоемкость. Теплоемкость огнеупоров важна при выборе материалов для регенераторов и печей перио­дического действия. С повышением температуры теплоемкость огнеупоров возра­стает. Величина теплоемкости огнеупоров колеблется от 0,4 до 1,7 .