硼酸加入量对浇注料热态性能的影响

耐火材料产品有很多，用到硼酸的主要是熔铝炉等炉衬用浇注料。硼酸在浇注料中起到增强烧结强度的作用，另外起到辅助调节炉温，石英砂添加硼酸和刚玉用硼酸以及镁砂用硼酸炼钢炼铁炼铜等有些区别，有的炉温很高，这几种炉料的成本也不同。

硼酸加入量和预烧温度对浇注料热态抗折强度(HMOR)的影响如图1所示。从图中可以看出来，与试样的常温抗折强度随预烧温度的提高而增大不同，试样的热态抗折强度随着预烧温度的提高以及硼酸含量的增加而先增大后减小。可能是因为硼酸含量较高的试样经1200℃预烧后产生较多玻璃相和不同程度的裂纹，在测试温度850℃下液相的出现导致热态抗折强度降低。硼酸含量最高的B2试样经1200℃预烧后热态抗折强度降低，而硼酸含量较低的B1试样经900℃处理后的热态抗折强度最大，为22.1MPa。

硼酸加入后各试样经1100℃热震3次水冷后的残余抗折强度和抗折强度保持率，如图2所示。可以看出，热震后所有试样的残余抗折强度集中在3.8-5.1MPa之间，随着预烧温度的增加，试样残余抗折强度增大，但由于试样的常温抗折强度较大，试样抗折强度保持率相对减小。

随着硼酸加入量的增加，高温下试样中液相量增多，烧后试样表面的裂纹增多，热震后试样中裂纹继续扩展，导致试样的残余抗折强度随硼酸加入量的增加先增大后减小。当硼酸加入量较小时(0.05%)，促烧结起主导作用，高温下液相量较少，急冷急热时材料内部应力较小，残余抗折强度较高;硼酸含量较高时(0.2%)，高温下产生的液相量较多，急冷急热时材料内部应力较大，加之试样表面有裂纹，导致其残余抗折强度较低。

图3为硼酸加入量对试样在850℃和1000℃时的导热系数的影响，从图中可以看出，导热系数和气孔率的变化趋势相反，B05试样促烧结作用明显，表明无裂纹产生，气孔率最小，导热系数最大，保温性能最差;气孔率较大的B1试样导热系数最小，保温性能较好。测试温度从850℃升到1000℃时，气孔中气体分子运动加剧，分子之间的传热能力增强，试样的导热系数平均增加约0.15W/m·K。

结论

900℃处理后试样的玻璃相较少，促进烧结的同时对强度的影响较小，因此热态抗折强度最大，其中B1试样的热态抗折强度可达22.1MPa。1200℃处理后的B05试样热震3次后的残余抗折强度最大。气孔率较大的B1试样的导热系数最小，1000℃下导热系数为1.244W/m·K。