耐火材料常温耐磨性试验方法：耐火材料常温耐磨性检测设备

耐磨性的定义是什么？如何进行测定？

耐磨性是耐火材料抵抗坚硬物料或气体（含有固体物料）摩擦、磨损（研磨、摩擦、撞击等）的能力，可用来预测耐火材料在磨损及冲刷环境中的适应性。通常用经过一定研磨条件和研磨时间研磨后材料的体积损失或质量损失来表示。

耐火材料的常温耐磨性可按照标准GB/T 18301-2001(等效采用 ASTMC704-1994)的试验方法进行测定。

耐火材料的耐磨性取决于其矿物组成、组织结构和材料颗粒结合的牢固性及本身的密度、强度。常温耐压强度高、气孔率低、组织结构致密均匀、烧结良好的材料总是有良好的常温耐磨性。

耐火材料常温耐磨性试验可分为常温试验和高温试验。

耐火材料常温耐磨性检测设备：赛特瑞耐火材料常温耐磨性试验机

耐火材料检测-常温耐磨性

参考标准 GB/T 18301-2012
适用产品
适用于磨损和冲刷环境下致密耐火材料。
试样尺寸mm
定形：(100~114)X(100~114)X(25~65) 耐磨性好的材料尺寸：100X100X25 表面平的原砖且表面不能有标记 不定形：同定形。制备包括成型、处理和配烧温度，可按照相关产品技术要求和标准规定方法进行（或协商），正方形的表面应是模具的底面
检测方法
烘干恒重（110℃）->试样重量，长宽高（计算体积）->喷->试样清洁称重。
结果表述
需先测量试样的体积密度GB/T 2997，然后根据公式计算磨损体积，单位立方厘米。

耐火材料常温耐磨性试验，目前国内外均采用“旋转碳化硅磨轮-负压抽吸”原理，在（20±5）℃下对规定尺寸试样进行定量磨损，以体积损失量或质量损失率作为评价指标。核心标准与操作要点如下：

1. 试验标准
   • 中国：GB/T 18301-2021《耐火材料常温耐磨性试验方法》
   • 国际：ASTM C704/C704M-22（与GB/T 18301技术内容等效）
   • 欧洲：EN 993-15:2022（致密定形制品）
     上述标准均规定用36#黑色碳化硅磨轮、（200±10）N载荷、1500 r/min转速、15 min磨损时间作为基准参数 。
2. 试样要求
   • 尺寸：100 mm×100 mm×(25–50) mm 方板，或 φ50 mm×(25–50) mm 圆柱；
   • 预处理：经 110 °C 烘干后，再按使用条件进行 540 °C 或 1100 °C 热处理；
   • 数量：每组至少 3 块，取算术平均值

     。
3. 试验设备（以主流 STR-CAT-15 型为例）
   • 磨轮：φ45 mm×10 mm，黑色 SiC 36#，硬度 9 级，可更换；
   • 载荷：50–300 N 无级设定，标准 200 N，精度 ±1 N；
   • 负压抽吸：(-5±0.5) kPa，磨屑回收率 ≥98 %；
   • 数据记录：20 Hz 连续采集转速、载荷、时间、负压，USB 导出

     。
4. 结果计算
   • 体积损失 ΔV（cm³）= 磨损前体积 – 磨损后体积（排水法或称重法换算）；
   • 耐磨值以“cm³”表示，数值越小代表耐磨性越好；
   • 水泥窑用高耐磨浇注料企业内控指标：ΔV ≤ 4.5 cm³（1100 °C 热处理后）

     。
5. 注意事项
   • 试验前用压缩空气（0.4–0.6 MPa，无油无水）清理磨轮表面；
   • 磨轮每完成 50 次试验或磨损量明显下降时必须更换；
   • 试样工作面必须与旋转平台保持平行，防止偏磨；
   • 若进行质量仲裁，需同时记录质量损失率并与体积损失量比对

耐火材料检测项目

1.常温抗压强度：材料在室温条件下的抗压极限强度，用于测试基本机械性能，包括标准试样尺寸、载荷速率、破坏模式分析等。

2.高温抗压强度：材料在高温环境下的抗压性能测试，涉及温度范围、保温时间、载荷保持能力，以及高温变形和失效行为观察。

3.抗折强度：测试材料在弯曲载荷下的断裂强度，包括三点弯曲或四点弯曲测试方法，测量最大弯曲应力和挠度变化。

4.抗热震性：材料在快速温度变化下的抗开裂能力，通过热循环试验、水淬法或风冷法进行，记录裂纹形成和扩展情况。

5.密度测定：测量材料的体积密度和表观密度，包括浸水法或几何法，用于计算孔隙率和致密性。

6.孔隙率分析：测试材料内部孔隙结构和分布，包括开孔率、闭孔率和总孔隙率，影响隔热性能和机械强度。

7.化学成分分析：检测材料中主要氧化物和杂质元素含量，如氧化铝、二氧化硅、氧化钙等，通过光谱或化学方法进行定量分析。

8.微观结构观察：使用显微镜技术分析材料晶相、气孔和裂纹分布，包括扫描电子显微镜和光学显微镜图像测试。

9.耐火度测试：测定材料在高温下的软化点和熔融行为，通过加热试验观察变形温度和质量损失。

10.蠕变性能：测试材料在恒定高温和载荷下的长期变形行为，包括蠕变速率、应变时间和应力松弛数据。

11.热膨胀系数：测量材料在加热过程中的线性膨胀率，用于预测热应力和尺寸稳定性。

12.导热系数：测试材料的热传导性能，通过稳态或瞬态方法测定，影响隔热应用效果。

13.抗渣侵蚀性：测试材料在熔渣环境下的耐腐蚀能力，包括静态或动态渣蚀试验，观察侵蚀深度和质量变化。

14.抗磨损性：测试材料在机械摩擦下的耐久性，通过磨损试验机测量质量损失和表面损伤。

15.抗水化性：测定材料在潮湿环境下的稳定性，包括水浸试验和强度保留率分析。

检测范围

1.粘土质耐火材料：以高岭土和粘土为主要成分，适用于工业炉窑内衬和热处理设备，具有中等耐火度和良好成型性。

2.高铝质耐火材料：氧化铝含量较高，用于高温窑炉和冶金容器，具备优异的高温强度和抗侵蚀性能。

3.硅质耐火材料：主要成分为二氧化硅，常见于玻璃熔窑和焦炉，耐酸侵蚀和热稳定性好。

4.镁质耐火材料：以氧化镁为基础，用于钢铁冶炼和水泥回转窑，抗碱侵蚀和高温蠕变性能强。

5.碳化硅质耐火材料：碳化硅为主要组分，适用于高温耐磨部件和热处理炉，具有高导热和抗热震性。

6.刚玉质耐火材料：高纯度氧化铝制成，用于高温感应炉和实验室设备，机械强度和耐腐蚀性优异。

7.不定形耐火材料：包括浇注料和捣打料，用于复杂形状炉衬修补，施工灵活和抗剥落性好。

8.耐火浇注料：由骨料和结合剂混合，现场浇筑成型，适用于锅炉和石化设备，耐高温和抗冲击性能高。

9.耐火砖：标准形状烧结制品，用于高炉和热风炉砌筑，尺寸稳定和寿命长。

10.耐火纤维：轻质隔热材料，用于窑炉保温和密封，导热系数低和抗热震性强。

11.铬质耐火材料：含铬氧化物，用于有色金属熔炼炉，抗渣侵蚀和高温氧化性能好。

12.锆质耐火材料：氧化锆为主要成分，适用于玻璃窑和连续铸造，耐高温和化学稳定性高。

13.碱性耐火材料：包括镁铬和白云石质，用于转炉和电炉，抗碱金属侵蚀和热震性能优。

14.隔热耐火材料：多孔结构设计，用于节能窑炉和管道保温，密度低和热损失小。

15.复合耐火材料：多种组分复合制成，用于特殊工业环境，综合性能高和适用性广。