抗氧化性测试——耐火材料测试

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耐材料抗抗氧化性能的测定与评价

含有非氧化物组分的耐火材料，如含碳耐火材料以及含碳化硅和氮化硅系耐火材料等，其中的非氧化物组分对耐火材料的抗渣侵蚀性能和抗热冲击性能等具有重要的影响。这些耐火材料抗氧化性能的优劣，即耐火材料中非氧化物组分的氧化速度的快慢，对于耐火材料的使用寿命具有相当大的影响。耐火材料的氧化，一般分为气相氧化（耐火材料与空气，二氧化碳气体以及水蒸气等的反应），固相氧化（耐火材料中各组分之间的反应：如氧化镁-碳系耐火材料中MgO和C的反应）和液相氧化（耐火材料与融渣中的FeO和MnO的反应）3种。但评价耐火材料抗氧化性能时，通常采用的是气相氧化法。

1 电炉加热实验法

1.1电炉加热实验法的实验装置和实验过程

电炉加热实验法的实验装置如图1所示。实验时，将耐火材料制作成具有一定规则形状的试样，如立方体、长方体或圆柱体等。将试样置于电炉内加热到预定的温度，或将电炉 加热到预定的温度后再把试样放人电炉内保温一定时间。

图1 电炉加热试验法的实验装置

1-绝热耐火材料；2-发热体；3-耐火材料试样；4-氧化镁质垫砖

氧化实验结束后,将耐火材料试样按图4-2所示的方法切开，测量试样的氧化层厚度或氧化层面积，以此件为评价耐火材料抗氧化性能的指标。对于氧化实验后比较疏松易损的耐火材料试 样，须先用树脂固化后再切开。加热前后试样的重量变化也常作为评价耐火材料抗氧化性能的一种辅助方法。

1.2 电炉加热实验法的特点

电炉加热实验法，是目前评价耐火材料抗氧化性能Zui常用的方法之，其主要特点如下：

（1）实验方法简单，易于实现。

（2）对于原质层和氧化层分界不清的耐火材料试样，测量时容易产生误羞。

（3）对于耐火材料内部产生氧化，或固相氧化的耐火材料试样不能评价。

（4）实验结果受电炉尺寸的 影响较大，炉内气氛不易控制。

（5）—次有多种耐火材料试样进行实验时，各试样间的氧化容易相互影响。

2 炉床旋转式电炉加热实验法

2.1 炉床旋转式电炉加热实验法的实验装置和实验过程

炉床旅转式电炉加热实验法的实验装置如图4所示，它在电炉加热实验袪的基础上改良 而成的。与电炉加热实验法相比,炉床旋转式电炉加热法在实验装置方面主要有以下特点：

（1）电炉的炉床可以旋转，且可以上下升降。

（2）炉内四周均设有发热体, 试样受热均匀。

（3）炉顶部有一通气孔，实验 过程中炉内的氧气分压波动较小。

实验后，耐火材料试样的处理 方式以及耐火材料抗氧化性能的评价方法与1节的电炉加热实验法完全相同。