Zināšanas par ugunsizturīgu materiālu termisko izplešanos

Zināšanas par ugunsizturīgo materiālu termisko izplešanos
Termiskā izplešanās attiecas uz ugunsizturīgo materiālu īpašību, kad to tilpums vai garums palielinās, pieaugot temperatūrai. To parasti izsaka kā lineārās izplešanās ātrumu un vidējo lineārās izplešanās koeficientu vai alternatīvi, kā tilpuma izplešanās ātrumu un tilpuma izplešanās koeficientu.
Termiskās izplešanās koeficients faktiski nav nemainīga vērtība; tas mainās atkarībā no temperatūras. Parasti minētais termiskās izplešanās koeficients attiecas uz vidējo vērtību noteiktā temperatūras diapazonā. Piemērojot šo koncepciju, ir svarīgi pievērst uzmanību piemērojamajam temperatūras diapazonam.
Materiālu termiskās izplešanās īpašības ir cieši saistītas ar to struktūru un saites stiprību. Materiāliem ar augstu savienojuma stiprību (piemēram, SiC materiāliem) ir zems termiskās izplešanās koeficients. Materiāliem ar vienādu sastāvu to termiskās izplešanās koeficienti atšķiras dažādu struktūru dēļ. Parasti kristāliem ar kompaktām struktūrām ir salīdzinoši lieli termiskās izplešanās koeficienti, savukārt amorfajiem stikliem parasti ir mazāki termiskās izplešanās koeficienti. Oksīdiem ar blīvu skābekļa jonu iesaiņojuma struktūru lineārās izplešanās koeficients parasti ir liels. Neizotropos kristālos (bez Materiāliem ar ļoti anizotropām struktūrām ir ļoti mazi tilpuma izplešanās koeficienti.
Ugunsizturīgo materiālu termiskās izplešanās īpašības ir atkarīgas no to ķīmiskā sastāva, minerālu sastāva un mikrostruktūras, kā arī mainās atkarībā no temperatūras diapazona izmaiņām.
Ugunsizturīgo materiālu termiskā izplešanās tieši ietekmē to termisko triecienizturību un tilpuma stabilitāti, padarot to par vienu no svarīgākajām īpašībām, kas jāņem vērā ugunsizturīgo materiālu ražošanā (izveidojot apdedzināšanas sistēmu) un izmantojot. Ugunsizturīgiem materiāliem ar augstu termisko izplešanos un polikristālisko transformāciju izplešanās šuves ir jārezervē, lai kompensētu termiskās izplešanās radīto spriegumu, ko izraisa to lielā izplešanās augstā temperatūrā. Lineārais izplešanās ātrums un lineārais izplešanās koeficients ir galvenie parametri rezervēto izplešanās šuvju un mūra kopējās izmēra struktūras projektēšanai un aprēķināšanai.
Ir divas ugunsizturīgu materiālu termiskās izplešanās testa metodes, proti, valsts standarts GB/T 7320.1-2000 (virzuļa metode) un valsts standarts GB/T 7320.2-2000 (teleskopa metode). Abu metožu testēšanas principi ir šādi: karsējiet paraugu līdz noteiktai testa temperatūrai ar iepriekš noteiktu temperatūras paaugstināšanās ātrumu, izmēra parauga garuma izmaiņas, temperatūrai paaugstinoties, un aprēķina parauga lineāro izplešanās ātrumu, temperatūrai paaugstinoties, un vidējo lineārās izplešanās koeficientu noteiktā temperatūras diapazonā.