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淺談耐火磚的視孔隙度、吸水率、視比重、體比重、真比重試驗方法

Method of test for Apparent Porosity，Water Absorption and Specific Gravity of Refractory Bricks

耐火磚主要分成三大類：

1、Al₂O₃-SiO₂系列耐火磚(如高鋁磚、黏土質耐火磚、硅磚)

2、堿性耐火磚(如鎂質磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚)

3、特殊耐火磚(如高鋁電鑄磚、鋯磚、鋁鎂磚)

耐火磚制造流程：

礦料粗碎→礦料細碎→振動篩選→配料混和攪拌→壓型→自然干燥→烘干→鍛燒→冷卻。

因組成礦料不同，燒結成高鋁質耐火磚(硅線石、水鋁石、模萊石、藍晶石等)、黏土質耐火磚(高嶺土、葉臘石、水鋁石等)及硅磚(石英巖、石英砂)，致其Al₂O₃-SiO₂組成比例亦不同。

質量優劣皆視其耐火度、氣孔率、體密度、耐壓強度、高溫膨脹率、荷重耐火度等條件而定。常見耐火磚大多為 Al₂O₃-SiO₂系列。

耐火材料的致密程度如何：可從視孔隙率(Apparent Porosity)、吸水率(Water Absorption)、視比重(Apparent Specific Gravity)、體比重(Bulk Specific Gravity )、真孔隙率(True Porosity)看出。原料是否相同、制程是否穩定關系耐火材料的物理性質。

在規范中，利用煮沸法達到水飽和效果，需要耗時3小時。若能利用廈門雄發

的真空抽取機MHV-2將可快速處理水飽和的問題，縮短時間。其演算公式：

1. 視孔隙度Apparent Porosity

        W3－W1

Po(％)=------------------×100

        W3－W2

當耐火材料煮沸后吸水孔隙的體積        被吸收水的重量

＝-----------------------------------------------------＝------------------------------

耐火材料體積                   耐火材料的體積

煮沸后在空氣中飽和重量－在空氣中干燥狀態的重量

＝--------------------------------------------------------------------------×100

煮沸后在空氣中飽和重量－煮沸后在水中之重量

1. 吸水率Water Absorption

W3－W1

Aw(％)=------------------×100

           W1

耐火材料飽和水后在空氣中的重量－耐火材料在干燥狀態的重量

＝---------------------------------------------------------------------------------------×100

 耐火材料在干燥狀態的重量。

1. 視比重Apparent Specific Gravity

      W1                 耐火材料在干燥狀態的重量

Da=------------------＝---------------------------------------------------

    W1－W2     耐火材料在干燥狀態的重量－耐火材料飽和水在水中的重量

1. 體比重Bulk Specific Gravity

      W1

Db=------------------

    W3－W2

                    耐火材料在干燥狀態的重量

＝----------------------------------------------------------------------------------------------------

          耐火材料飽和水后在空氣中的重量－耐火材料飽和水在水中的重量

1. 真比重True Specific Gravity

       W1

Dt=------------------

   (W2＋W1)－W3

W1：粉末樣品重   必須經篩網得到297μm 的粉末

W2：比重瓶內裝滿水的重量

W3：粉末樣品裝入比重瓶內再裝滿水的重量

利用廈門雄發的真空抽取機可快速抽除粉末中之氣泡。

比重為化學與礦物成分的函數，是一個典型的數值。一般耐火材料不因制造略有差異而影響其值。孔隙率增加，體密度減少。體密度為燒制中耐火材料致密化之指標。制程發生異狀或偏差，影響體密度之值。

材質種類與密度、表面孔隙率的耐火材料性質：

耐火材料不論是原料、成品、研發、試驗，都有必須測量視孔隙率(Apparent Porosity)、吸水率(Water Absorption)、視比重(Apparent Specific Gravity)、體比重(Bulk Specific Gravity )、真孔隙率(True Porosity)。耐火材料遇水會產生吸水現象，重量一直在改變，傳統電子天平也無法測定。所以測定吸水性耐火磚的各項數據如何得到更準確，是我們所要努力的目標。

使用的儀器設備：

A：廈門雄發真空抽取機ZHK-01

B：紅外線水分計或烘箱

C：廈門雄發 耐火材料比重計MDJ-300F

D：廈門雄發 耐火材料比重瓶