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學習【周寧生:漫談耐火材料涉及的“燒”】

發(fā)布日期:2021-06-25 17:39:19 所屬欄目:公司動態(tài)

選自——河南科技大學高溫材料研究院 

對耐火材料而言,‘燒“可謂是個高頻用字。其前加上特定含義的字而成組合詞,便有諸如 “煅燒,焙燒,死燒,輕燒,免燒,速燒,慢燒,燒成,燒結”等不同含義和用法。燒的本義不難理解,無非加熱或曰受熱使物料或制品承受一定的高溫而已。然而對不同燒法的內(nèi)在含義以及如何正確用詞,卻常見有含混不清乃至誤用的現(xiàn)象,有必要加以闡明。


對一些含有結構水、可揮發(fā)基團、腐植物的用作耐火原料的天然礦物,煅燒(calcination)是一道重要的加工工序。煅燒指把物料加熱到低于其熔化溫度的一定溫度,使其脫去結構水和揮發(fā)性物質(zhì)如二氧化碳、二氧化硫等,同時使物料受熱后發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變、固相反應和一定程度的燒結而達到物理化學性能相對穩(wěn)定的狀態(tài)。如我們耳熟能詳?shù)撵褵趸X(calcined alumina)、煅燒高嶺土(calcined kaolin)等。煅燒一定伴隨有失重。例如,將菱鎂礦加熱脫去二氧化碳得到氧化鎂的過程是煅燒, 而將輕燒氧化鎂成坯后在更高溫度下加熱得到燒結氧化鎂的過程則不應稱煅燒了。


焙燒一詞在不同行業(yè)有不同的解釋,其英文用詞也不一。據(jù)?硅酸鹽詞典?(第二版)6.2部分關于焙燒的解釋(p.246),焙燒(roasting)是使“固體物料在高溫不發(fā)生熔融的條件下進行熱處理改性的過程。焙燒過程有加添加劑和不加添加劑兩種類型,不加添加劑的焙燒又稱煅燒”??梢?,焙燒是物料在適宜的氣氛和溫度下加熱,使其組分發(fā)生有利的物理化學變化,目的在于改變物料的組成和物理性質(zhì),以利于下一步處理。在磚瓦、碳素制品等行業(yè),它們的燒成多用焙燒。而此種情況下,焙燒的英文用詞為baking或firing。耐火材料中,焙燒一詞不常用。而筆者認為,一些化學結合(如磷酸鹽、硅酸鹽等)、有機物結合(如樹脂結合)的制品在一定溫度下經(jīng)熱處理而獲得足夠強度,倒是宜用焙燒或烘焙。在耐火材料領域,烘焙(baking)又稱為烘烤、焙烤,是指通過干熱的方式使物料或制品脫水或溶劑變干、變硬的過程。嚴格說來,烘焙與烘干(drying)是有區(qū)別的,后者主要指脫水硬化。因而把磷酸鹽結合、碳結合制品的熱處理表述為烘干,是不恰當?shù)摹?/span>


有的科技工作者在文字表述中,把試樣在某個溫度下加熱用“燒成”或“燒結”,顯然用詞不當,應該用“加熱、受熱(heating,firing)”。據(jù)?硅酸鹽詞典?(第二版)1.7部分對燒結的解釋(p.50),燒結(sintering)是指“陶瓷坯體在低于熔點的高溫作用下,通過顆粒間相互粘結和物質(zhì)傳遞,氣孔率降低,體積收縮,力學性能提高的致密化過程”。燒成(firing)是對制品而言的,不宜泛用。不妨將個中的“成”理解為受熱后物理化學變化“完成”,從而獲得所需外形尺寸和性能“成功的產(chǎn)品”。


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