Tung høj aluminium mursten er et ildfast materiale med aluminiumoxid som hovedkomponent. Det er meget udbredt i højtemperaturindustrier som metallurgi, kemisk industri og glas. Dens termiske stabilitet påvirker direkte dens levetid og evne til at tilpasse sig barske miljøer. Termisk stabilitet refererer til et materiales evne til at bevare sine fysiske, kemiske og mekaniske egenskaber ved høje temperaturer, især om det kan undgå revner, deformation eller beskadigelse, når temperaturen ændrer sig kraftigt.
1. Aluminiumoxidindhold
Hovedkomponenten i Heavy High Aluminium Brick er aluminiumoxid (Al₂O₃). Jo højere indholdet er, jo bedre er højtemperaturbestandigheden og den termiske stabilitet af murstenen. Det høje smeltepunkt af aluminiumoxid (over 2000°C) gør det muligt for mursten med højt aluminiumoxidindhold at forblive stabile i miljøer med ekstremt høje temperaturer. Den lave termiske udvidelseskoefficient af aluminiumoxid gør, at dets volumen ændrer sig mindre ved høje temperaturer, hvilket reducerer den termiske spænding forårsaget af temperaturændringer. Hvis aluminiumoxidindholdet er lavt, vil murstenens ildfasthed og termiske stødmodstand reduceres tilsvarende. Derfor er sikring af et højt aluminiumoxidindhold nøglen til at forbedre den termiske stabilitet af mursten med højt aluminiumoxidindhold.
2. Krystalstruktur
Den mikroskopiske krystalstruktur af Heavy High Aluminium Brick spiller en afgørende rolle for dens termiske stabilitet. Aluminiumoxid og andre mineraler danner en tæt krystalstruktur under højtemperatursintring, som kan sprede stress forårsaget af temperaturændringer og reducere risikoen for revner inde i murstenen. Derudover reducerer den tætte krystalstruktur også materialets porøsitet og forbedrer derved dets modstandsdygtighed over for termisk stød. Hvis krystalstrukturen i murstenen er ujævn, eller porøsiteten er høj, er materialet tilbøjeligt til lokal spændingskoncentration ved høje temperaturer, hvilket resulterer i revner eller afskalning, hvilket påvirker dets termiske stabilitet.
3. Fremstillingsproces
Fremstillingsprocessen af Heavy High Aluminium Brick har en direkte indvirkning på dens termiske stabilitet. Støbeprocessen af murstenslegemet kræver højtrykspresning for at sikre materialets tæthed. Jo højere pressetæthed, jo bedre er murstenslegemets termiske stabilitet ved høj temperatur, fordi dets indre porer er mindre, og den termiske spændingsfordeling er mere ensartet. Brændingstemperaturen er også meget kritisk. Generelt er brændingstemperaturen for højaluminiumsten mellem 1400 ℃ og 1600 ℃. Hvis brændingstemperaturen er for lav, er materialet ikke tæt nok, hvilket let kan føre til ujævn termisk udvidelseskoefficient; hvis brændingstemperaturen er for høj, kan det ødelægge balancen mellem aluminiumoxid og andre komponenter og dermed påvirke den termiske stabilitet.
4. Termisk udvidelseskoefficient
Et materiales termiske udvidelseskoefficient er en vigtig parameter, der påvirker dets termiske stabilitet. Jo mindre termisk udvidelseskoefficient, jo mindre størrelsesændring af mursten under temperaturændringer, og den termiske spænding reduceres også tilsvarende. Heavy High Aluminium Brick har et højere aluminiumoxidindhold, hvilket giver den en lavere termisk udvidelseskoefficient og gør den har bedre dimensionsstabilitet under høje temperaturforhold. Derfor kan murstenen opretholde den strukturelle integritet i et miljø med høje temperaturudsving og vil ikke revne på grund af udvidelse eller sammentrækning. Hvis materialets termiske udvidelseskoefficient er stor, vil spændingen, der genereres under temperaturudsving, være større, hvilket resulterer i et fald i den termiske stabilitet.