Que fatores afetam a estabilidade térmica do tijolo pesado de alto alumínio?

Tijolo pesado de alumínio alto é um material refratário com alumina como componente principal. É amplamente utilizado em indústrias de alta temperatura, como metalurgia, indústria química e vidro. Sua estabilidade térmica afeta diretamente sua vida útil e capacidade de adaptação a ambientes agressivos. A estabilidade térmica refere-se à capacidade de um material de manter suas propriedades físicas, químicas e mecânicas em altas temperaturas, especialmente se pode evitar rachaduras, deformações ou danos quando a temperatura muda bruscamente.

1. Conteúdo de alumina
O principal componente do tijolo pesado de alto alumínio é a alumina (Al₂O₃). Quanto maior o seu conteúdo, melhor será a resistência a altas temperaturas e a estabilidade térmica do tijolo. O alto ponto de fusão da alumina (acima de 2.000°C) permite que os tijolos com alto teor de alumina permaneçam estáveis ​​em ambientes com temperaturas extremamente altas. O baixo coeficiente de expansão térmica da alumina faz com que seu volume mude menos em altas temperaturas, reduzindo o estresse térmico causado pelas mudanças de temperatura. Se o teor de alumina for baixo, a refratariedade e a resistência ao choque térmico do tijolo serão reduzidas em conformidade. Portanto, garantir um alto teor de alumina é a chave para melhorar a estabilidade térmica dos tijolos com alto teor de alumina.

2. Estrutura cristalina
A estrutura cristalina microscópica do tijolo pesado de alumínio desempenha um papel vital em sua estabilidade térmica. A alumina e outros minerais formam uma estrutura cristalina densa durante a sinterização em alta temperatura, o que pode dispersar o estresse causado pelas mudanças de temperatura e reduzir o risco de rachaduras no interior do tijolo. Além disso, a densa estrutura cristalina também reduz a porosidade do material, melhorando assim a sua resistência ao choque térmico. Se a estrutura cristalina do tijolo for irregular ou a porosidade for alta, o material está sujeito à concentração de tensões locais em altas temperaturas, resultando em rachaduras ou descascamento, afetando sua estabilidade térmica.

3. Processo de fabricação
O processo de fabricação do Tijolo Pesado de Alto Alumínio tem impacto direto em sua estabilidade térmica. O processo de moldagem do corpo do tijolo requer prensagem de alta pressão para garantir a densidade do material. Quanto maior a densidade de prensagem, melhor será a estabilidade térmica do corpo do tijolo em alta temperatura, pois seus poros internos são menores e a distribuição das tensões térmicas é mais uniforme. A temperatura de queima também é muito crítica. De modo geral, a temperatura de queima de tijolos com alto teor de alumínio está entre 1400°C e 1600°C. Se a temperatura de queima for muito baixa, o material não é suficientemente denso, o que pode facilmente levar a um coeficiente de expansão térmica desigual; se a temperatura de queima for muito alta, poderá destruir o equilíbrio entre a alumina e outros componentes, afetando assim a estabilidade térmica.

4. Coeficiente de expansão térmica
O coeficiente de expansão térmica de um material é um parâmetro importante que afeta sua estabilidade térmica. Quanto menor o coeficiente de expansão térmica, menor será a mudança de tamanho do tijolo durante as mudanças de temperatura, e o estresse térmico também será reduzido em conformidade. O tijolo pesado de alto alumínio possui maior teor de alumina, o que lhe confere menor coeficiente de expansão térmica e melhor estabilidade dimensional em condições de alta temperatura. Portanto, o tijolo pode manter a integridade estrutural em um ambiente de alta flutuação de temperatura e não irá rachar devido à expansão ou contração. Se o coeficiente de expansão térmica do material for grande, a tensão gerada durante as flutuações de temperatura será maior, resultando em diminuição da estabilidade térmica.