三石的工藝性能

藍(lán)晶石族礦物具有加熱產(chǎn)生微膨脹的性質(zhì)，可以提高材料抗蠕變和抗熱震性能。就受熱膨脹性能來說，三石加熱到一定溫度后就變?yōu)槟獊硎?AI2[SiO3]-3AL2O2.2SiO2+SiO2藍(lán)晶石開始轉(zhuǎn)化為莫來石的溫度為1200~1500℃，體積膨脹率為16%~18%;紅柱石轉(zhuǎn)化的溫度為1350~1450℃，體積膨脹約5%;硅線石轉(zhuǎn)化的溫度為1500~1650℃，體積膨脹率5%~8%。從轉(zhuǎn)化溫度來說，藍(lán)晶石zui低，其次為紅柱石，硅線石zui高。就膨脹量而言，藍(lán)晶石zui大，硅線石居中，紅柱石zui低，見下表。

三石的相關(guān)礦物

藍(lán)晶石的化學(xué)式為Al2[SiO，]，其中Al2O3為63.1%，SiO2為36.5%，雜質(zhì)有少量Fe2O3、Cr2O3、MgO、CaO等。藍(lán)晶石為三斜晶系礦物，np-1.713~1.717，nm=1.720~1.722，ng=1.728~1.729，n4-np=0.012~0.016，耐火材料常說的三石，相對密度為3.56~3.68，平行品體延長方向硬度4.5，耐火材料三石，垂直晶體延長方向硬度6.5~7。藍(lán)晶石兩個方向的硬度相差很大，故稱為二硬石。

硅線石的化學(xué)式和藍(lán)晶石相同。硅線石為斜方晶系礦物，np=1.657~1.661，nm=1.658~1.670，ng=1.677~1.684，ng-ng=0.020~0.023，成分中的AI可被Fe置換，F(xiàn)e2O2含量可達(dá)2%~3%，耐火材料三石原石圖片，相對密度為3.23~3.25，硬度7.5。

紅柱石的化學(xué)式和藍(lán)晶石相同。紅柱石為斜方晶系礦物，n，=1.629~1.640，nm=1.633~1.644，ng=1.639~1.647，ng-np=0.007~0.011，成分中的AI可被Fe、Mn置換，Si可少量被Ti置換，相對密度為3.1~3.2，硬度7。

共性

耐火原料三石的莫來石化是其共性，是“三石”的重要特性。含意：“三石”在高溫下不可逆轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎鸵簯B(tài)SiO2，并伴有體積膨脹，這一轉(zhuǎn)化稱為莫來石化。表達(dá)式：3（Al2O3?SiO2）→3Al2O3?2SiO2＋SiO2。設(shè)“三石”的成分為理論值：即Al2O3為62.92%，SiO2為27.08%，其理論轉(zhuǎn)化率見表2。

特殊性

耐火原料三石的化學(xué)成分相同（Al2O3為62.92%，SiO2為27.08%），耐火材料三石的應(yīng)用，但晶體構(gòu)造各異，因此“三石”的莫來石化除上述共性之外，尚有其特殊性。表現(xiàn)在：①“三石”相變?yōu)槟獊硎臏囟雀鞑幌嗤?，轉(zhuǎn)變溫度從高到低，相應(yīng)為硅線石→紅柱石→藍(lán)晶石；②“三石”相變?yōu)槟獊硎瘯r伴生的體積膨脹不一，體積膨脹從大到小，相應(yīng)為：藍(lán)晶石（＋18%）→硅線石（＋7.2%）→紅柱石（＋5.4%）。

應(yīng)用耐火原料“三石”研發(fā)新產(chǎn)品時，對“三石”應(yīng)有所選擇。實例：①不定型耐火材料如鋁硅質(zhì)澆注料。為了減少或抵消澆注料在使用中的收縮，“三石”應(yīng)選擇膨脹較大的藍(lán)晶石。各產(chǎn)地藍(lán)晶石精礦的膨脹率不一，應(yīng)注意選擇，并注意粒度和加入量。②定型耐火材料，如果為了提高其荷重軟化溫度，選擇硅線石為好，并注意硅線石的粒度，加入量和加入方式的選擇。

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