耐火材料的荷重軟化溫度是指耐火磚在持續升溫條件下承受恒定載荷產生變形的溫度。它表示了耐火材料同時抵抗熱負荷和重負荷兩方面作用的能力，在一定程度上表明了磚在與其使用情況相似條件下的結構強度。

我國標準規定用示差—升溫法測定耐火磚的荷重軟化溫度。其原理是，在規定的恒壓載荷和升溫速率下加熱圓柱體試樣，直到試樣產生規定的壓縮變形，記錄升溫時試樣的形變，測定其達到規定形變量時的相應溫度。所用試樣直徑為50mm，高50mm，中心孔徑為12—13mm的中空的圓柱體。施加在試樣上的載荷為0.2MPa。l000℃以下時升溫速度為4—5℃／min，高于1000℃時為5—10℃／min。記錄試樣中心溫度及變形量，繪制溫度-變形曲線，再利用預先已測得的相當于通常試樣高度的氧化鋁管的溫度-膨脹曲線，對試驗所得的溫度-變形曲線進行校正，分別報告自試樣膨脹最高點起，壓縮試樣原始高度的變形量為0.5％，1.0％，2.0％和5.0％相對應的T_0.5，T_1.0，T_2.0和T_5.0，作為耐火材料的各級荷重軟化溫度。對有些耐火材料，當加熱至某一溫度時，突然潰裂或破裂，無法測定各種變形溫度，則以發生此現象的溫度作為潰裂點或破裂點。

各種耐火磚的荷重變形曲線和荷重變形溫度和0.2MPa的荷重變形溫度分別如下圖。

各種耐火磚的荷重變形曲線

1一高鋁磚；2一硅磚；3一鎂磚；4，6一粘土磚；5一半硅磚

幾種耐火磚的0.2MPa荷重變形溫度

從可以看出，粘土磚的開始荷重軟化變形溫度較低，荷重變形溫度曲線比較平緩，開始變形與變形達30％時的溫度相差近350℃。鎂磚的開始軟化變形溫度較高，開始變形后持續變形不足10％即破裂。硅磚的開始軟化變形溫度較高，但達到軟化變形溫度后幾乎立即潰裂。另外，從各種耐火材料的耐火度與其開始荷重軟化溫度的對比也可以看出，硅磚僅相差數十度；粘土磚一般相差數百度；普通鎂磚大約相差干度以上。

各種耐火材料開始荷重軟化溫度和荷重變形溫度曲線的不同，主要取決于耐火磚的化學礦物組成，也在一定程度上與其微觀結構有關。其中影響顯著的因素主要有：主晶相的種類和性質，以及主晶相和次晶相間的結合狀態；基質的性質和基質同主晶相、主晶相和次晶相的數量比及分布狀態。另外，耐火磚磚的致密度和氣孔的狀況也有一定的影響。

當耐火磚完全由單相多晶體構成時，磚的荷重軟化溫度與晶相的熔點相對應。例如由高熔點晶體構成的高純耐火磚的荷重軟化溫度必定較高。高純燒結剛玉荷重開始軟化溫度可達1870℃。當耐火磚中的高熔點晶體互相接觸或互相交織形成堅強網絡結構時，其荷重軟化溫度必定較高。反之，高熔點晶相呈孤立狀態時，其荷重軟化溫度必定較低。如硅磚的相組成主要是鱗石英和少量方石英。由于鱗石英在磚中形成矛頭狀雙晶互相交織的網絡結構，故荷重軟化溫度皆很高，開始軟化的溫度多在1650℃以上，有的高達1800℃以上，高于鱗石英的熔點。又如普通鎂磚，其中主晶相方鎂石的熔點高達2800℃，但因主晶相被孤立，故荷重軟化開始溫度僅1550℃左右。

當耐火磚中除高熔點晶相以外還有基質時，基質在高溫下是否易于形成熔體，熔體的粘度是否易隨溫度升高而降低，以及基質的數量和分布等對荷重軟化溫度有顯著影響。例如粘土磚和含A12O3較低的高鋁磚的主晶相皆為莫來石，因其中都有較多的富含SiO2的玻璃質基質，莫末石晶體孤立地分散于其中。由于基質在1000℃以下開始軟化，故磚開始軟化變形的溫度較低，并隨基質含量增多，即莫來石與基質含量比的減小而降低。另外，由于此種基質的粘度隨溫度升高而降低的速率較慢，故變形溫度范圍較寬。又如普通鎂磚的主晶相方鎂石晶粒多被基質包圍，而此種基質又由易熔硅酸鹽晶體構成，磚的荷重軟化溫度受基質控制，因而較低。當基質熔融以后，由于其粘度很低，造成試樣極易突然破裂。再如硅磚，其具有很高的荷重軟化溫度，除鱗石英等構成的骨架以外，也與高粘度玻璃相的基質有關。隨著氣孔率的增加，荷重軟化開始溫度降低。

綜上所述，為了提高耐火磚的荷重軟化溫度，必須確保原料的純度和燒成溫度，降低基質含量，改善基質的性質與分布，提高耐火磚的致密性和晶體的良好發育長大與結合。為必須正確選用原料組成及其配比和制定合理的工藝方法與制度。

荷重軟化溫度是評價耐火材料質量的一項重要的技術指標。測定荷重軟化溫度時的熱負荷和重負荷共同作用的條件接近耐火材料服役時的許多實際狀況，其中開始軟化變形溫度可作為在相近工作條件下大多數耐火材料使用溫度上限的參考值。一般而言，除耐火材料在服役時所承受的重負荷很低以外，若在熱負荷和重負荷的雙重作用下服役，而且重負荷接近0.2MPa時，最高使用溫度應該控制在此極限值以下。軟化或由軟化至潰裂的過程，可作為對材料的礦物組成與結構等特點及其工藝制度合理與否的判據，從而為改進耐火材料的質量和正確選材提供依據。應該指出的是，耐火材料的軟化溫度基本上是瞬時測定的，而絕大多數耐火磚在實際中是長期服役的，即長期在熱負荷和重負荷共同作用下工作，從而使耐火材料的變形和裂紋易于持續地發展，并可導致損毀。隨著重負荷增大，變形加快、加大。因此，耐火材料的荷重軟化溫度僅能在確定耐火材料的最高使用溫度時參考。

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