Expansão térmica dematérias-primas refratáriasrefere-se ao seu volume ou comprimento aumenta com a temperatura do componente, há coeficiente de expansão de volume e pontos de expansão linear, no desempenho de matérias-primas refratárias, geralmente usam taxa de expansão linear e coeficiente de expansão linear. A taxa de expansão linear refere-se à taxa relativa de alteração do comprimento da amostra da temperatura ambiente para a temperatura definida: o coeficiente de expansão linear refere-se à taxa relativa de alteração do comprimento da amostra para cada aumento de 1 grau da temperatura ambiente para a temperatura definida.
Os métodos de medição da expansão linear incluem o método indireto da barra superior e o método de leitura direta do telescópio. Deve-se notar que o coeficiente de expansão térmica não é um valor constante, mas muda com a temperatura de teste, portanto, é o valor médio na faixa de temperatura especificada. Portanto, ao usar esses dados, é necessário indicar sua faixa de temperatura.
A expansão térmica de matérias-primas refratárias está intimamente relacionada à estrutura cristalina e à força de ligação química dos minerais nela contidos, e a expansão térmica dos minerais formados por ligações iônicas ou covalentes é maior do que a dos minerais ligados por ligações moleculares.
A composição química do mesmo material, devido à diferença de estrutura, a expansão térmica é diferente, geralmente quanto mais próxima a estrutura do cristal mineral, maior a expansão térmica; E semelhante ao vidro amorfo, a expansão térmica geralmente é pequena, como SiO2, o coeficiente de expansão térmica do quartzo policristalino é 12 ×10-6 grau -1; O vidro de quartzo tem apenas 0,5×10-6 graus -1. Para óxidos com estrutura de empacotamento fechada, a expansão térmica aumenta devido ao contato próximo dos íons de oxigênio. No sistema de cristal não equiaxial, a anisotropia de expansão térmica é particularmente óbvia, como a estrutura em camadas de grafite, paralela ao eixo C do coeficiente de expansão vertical entre camadas é de 27 ×10-6 grau {{12} }, e perpendicular ao eixo C do coeficiente de expansão é apenas 1×10-6 grau -1, isso ocorre porque a camada é uma conexão forte e a ligação molecular entre as camadas é muito mais fraca. Na estrutura da anisotropia de temperatura do material, seu desempenho abrangente do coeficiente de expansão de volume é muito pequeno, como a cordierita como um material com excelente estabilidade de choque térmico e amplamente utilizado na indústria de fornos de cerâmica.
A expansão térmica das matérias-primas refratárias depende de sua composição mineral química, o coeficiente de expansão térmica das matérias-primas refratárias básicas é maior que o das matérias-primas ácidas e as matérias-primas com alto teor de alumínio estão entre as duas. Quando ocorre a transformação de cristal mineral de matérias-primas, o coeficiente de expansão térmica causará mudanças desiguais e ocorrerá o ponto de transição de fase.
A expansão térmica é um desempenho importante das matérias-primas refratárias, que tem um impacto óbvio na resistência e na estabilidade ao choque térmico dos produtos refratários. O coeficiente de expansão térmica de matérias-primas refratárias comuns está listado na Tabela 1. O coeficiente de expansão térmica de matérias-primas é muito importante para o estudo do tamanho e distribuição de tensões térmicas, transformação de cristais, geração de microtrincas e cura.
Na pesquisa e produção de refratários, é muito importante ajustar o desempenho dos refratários usando a diferença do coeficiente de expansão térmica das matérias-primas. Por exemplo, adicione cianita e outros materiais originais ao refratário amorfo e use sua expansão significativa em alta temperatura para compensar o encolhimento do refratário amorfo. Existem quatro casos de combinação de agregado e coeficiente de expansão térmica de base. A diferença entre o coeficiente de expansão térmica do agregado e da matriz pode ser usada para equilibrar a resistência e a estabilidade de choque térmico do material.
