耐火制品热膨胀试验方法

本标准适用于测定耐火制品的热膨胀性能。热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化，其表示方法分线膨胀率和线膨胀系数。线膨胀率是指由室温至试验温度间，试样长度的相对变化率。线膨胀系数是指由室温至试验温度间，每升高１℃，试样长度的相对变化率。测定时，以一定的开温速率，加热试样到指定的试验温度，测定试祥随温度变化而发生的伸长量。第一篇顶杆式间接法 1设备 1．1加热炉应能在空气气氛中按3．3条规定创介温速率，加热试样到试验最终温度；炉内装样区?的温差在整个试样长度和直径上不得超过±5℃。 1．2测量系统由装样管、顶杆（刚玉材料制作）和位移传感器或百分表组成。 1．2．1装样管，内径至少应比试样大2mm。 1．2．2顶杆，放在装样管中，顶杆与试样接触的面应平整并垂直于装样管的轴线。应尽量?减小顶扦与装样管壁之间的摩擦力，保证顶杆能可靠地传递试样的膨胀（见图1）。 t．2．3测量长度变化的位移传感器或千分表，精度不小于0．001mm，量程不小于3mm。 1．2．4在试验过程中，顶杆与千分表或传感器接触端的温度不得高于室温5℃。 1．2．5测量系统的热膨胀系数应有规律且再现性好，并定期按附录A进行校验。 1．3温度测量采用两支地电偶，一支用于测量试样温度，一支用于控制炉温，二者的热端均应位于试样的中部。 1．4电热干燥箱 1．5游标卡尺，精度为0．02mm。 1．6温度计。 2试样 2．1形状尺寸 2．l．1试样直径为8－10mm，长度为50mm，或直径为20mm，长度为100mm的圆柱体。 2．1．2试样两端面平整且互相平行并与其轴线垂直。 2．2制样 2．2．1试样由试验用制品上制取，其试样的周边与制品边缘的距离至少为15mm。 2．2．2制样时应避免试祥产生裂纹和水化现象。 2．2．3试样制取后应于1l0±5℃烘干，然后在于燥器中冷却至室温。 3试验步骤 3．1测量试样测量试样在室温下的长度，精确至0．02mm，并记录室温。 3．2装样将试样放人装样管内，热电偶的热端位于试样长度的中心，使试样处于炉内装祥区。?3．3加热从室温开始，按4－5℃／min的升温速率加热，直至试验最终温度。 3，4记录 s．4．1记录室温及室温时试样的长度。 3．4．2试样加热后，从50℃开始，每隔50℃记录一次试样的长度变化．直至试验最终温度。 4结果计算 4．1按下式计算由室温至试验温度的各温度间隔的线膨胀率： (Lt－L0)＋Ak(t)ρ＝──────────×100 L0 Lt－L0＝ΔL式中：ρ——试样的线膨胀率，％； L0——试样在室温下的长度，mn； Lt——试样加热至试验温度1时的长度，mm;ΔL一一一试样加热至试验温度t时的长度变化，mn； Ak（t）——在温度t时仪器的校正值，mm。往：仪器校正值Ak（t）的测定方法见附录A。 4．2按下式计算室温至试验温度的线膨胀系数：ρα＝─────── (t－t0)×100式中：α——试样的线膨胀系数，10[-6]·℃[-1];ρ——试样的线膨胀率，％； t0——室温，℃； t——试验温度，℃。 4．3膨胀率报告至二位小数，线膨胀系数报告至一位小数，所取位数后的数字按GB1.1－81《标准化工作导则编写标准的一般规定》附录C数字修约规则进行处理。 5试验误差 5．1同一试验室同块砖的复验误差不得超过：线膨胀率0．06％；线膨胀系数0．5X10[-6]·℃[-1]。 5．2不同试验室同一块砖的复验误差不得超过：线膨胀率0．1％；线膨胀系数l．0Xl0[-6]·C[-1]。 6试验报告试验报告应包括： a.委托单位； b.试样名称及编号； c.试样尺寸； d．标准体的种类； e.列出从室温到试验温度间各温度间隔的线膨胀率，并绘制其关系曲线； f．试验单位； g．试验人员； h．试验日期。第二篇望远镜直读法 1设备 1．1加热炉 1．1．1加热炉应能在空气气氛中按3．5条规定的升温速率，加热试样至试验最终温度，炉内装样区的温差在整个试样长度和直径上不得超过±5℃。 1．1．2加热炉炉管内径比试样直径约大1倍，并开有两对测视孔（见图2）。 1．2显微望远镜放大倍率10倍以上，要求机械系统灵敏，并附有2个照明灯（见图2）。 1．3千分表2块精确度不小于0．001mm，量程不小于3mm。 1．4热电偶。 1．5游标卡尺。 1．6温度计。 2试样 2．1形状尺寸试样直径（或边长）为20－25mm，长度为80－100mm的圆柱体或长方体，两端呈刀刃状（见图3）。 2.2制样 2.2.1试亲由检验用制品上制取，其试样的周边与制品边缘的距离至少为15mm。 2.2.2制样时应避免试样产品裂纹和水化现象。 2．2．3试样两端刀刃备成一直线，应互相平行并与试祥的铀线垂直。刀刃上应无突出点。 2．2．4试样制取后应于l0±5℃烘干，然后，在干燥器中冷却至宝温。 3试验步骤 3．1测量试样在刀刃中心处测量试样在室温下的长度，精确至0.02mm，并记录室温。 3．2装样将试样放人炉内装样区，使其两端刀刃垂直于水平面．并位于两测视孔视域之中，热电电偶热端置于试样长度的中心处。 5．3打开照明灯，调节望远镜位置，使其成象清晰；在试样两端刀刃上各取一个观测点（或线段），使其与望远镜内的十字丝相切。 3．4调整干分表的零点，记下干分表的读数作为测量长度变化的起点。 3．5加热从室温开始，按4－5℃／min的升温速率加热，直至试验最终温度。 3．8记录 3．6．1记录室温及室温时试样的长度。 3．6．2试样加热后，从50℃开始，每隔500℃须分别移动左右望远镜，使其十字丝与原观测点相切，并记录一次千分表读数。 4结果计算 4．1按下式计算由室温至试验温度的各温度间隔的线膨胀率： (Lt－L0)ρ＝──────────×100 L0 Lt－L0＝ΔL1＋L2式中：ρ一一试样的线膨胀率，％； L0一一试样在室温下的长度，mm； Lt一一试样在试验温度t时的长度，mm；ΔL1、ΔAL2——分别为试样在试验温度t时，左、右镜筒中观测的长度变化，mm。?4．2按下式计算室温至试验温度的线膨胀系数：ρα＝─────── (t1－t0)×100式中：α——试样的线膨胀系数，10[-6]·℃[-1]； t0一一室温，℃； t——试验温度。℃； p一一试样的线膨胀率，％。 4．3膨胀率报告至二位小数，线膨胀系数报告至一位小数，所取位数后的数字按GB1.1-81《标准化工作导则编写标准的一般规定》附录C数字修约规则进行处理。 5试验误差 5．1同一试验室同块砖的复验误差不得超过：线膨胀率0．06％；线膨胀系数0．5×10[-6]·℃[-1]。 5．2不同试验室同块砖的复验误差不得超过：线膨胀率 0.1％；线膨胀系数 1.0×10[-6]·℃[-1]。 6试验报告试验报告应包括： a.委托单位； b.试祥名称及编号； c.试祥尺寸； d.标准体的种类； e.列出从室温到试验温度问各温度间隔的线膨胀率，并绘制其关系曲线； f.试验单位； g.试验人员； h.试验日期。附录Ａ仪器校正值的测定方法 A1仪器校正值ＡK(t)一般情况下对于一台仪器其校正值Ak(t)是一定的，这只适应于确定的试验条件。因此，当试验条件改变或仪器部件更换时，要重新测定仪器校正值。 A2标准体 A2.1标准体可采用熔融石英或蓝宝石，以及其它能满足A2.2条要求的物体。 A2.2采用标准体求得仪器的校正函数时，已知的标准体膨胀特性，其长度变化应是温度的确定函数，且不包括不可逆部分。标准体的尺寸应与被测试样相当。 A3仪器校正值计算公式 A3.1通常要取数次试验的平均值以确定仪器校正值。 Ak(t)＝AE(t)一AEM(t)式中：Ak（t）——仪器的校正函数，mm； AE（t）——已知的标准体的长度变化作为温度的函数，mm； AEM（t）——所测得的函数（应代人相应的正负号），mm； t一一试验温度，℃。 A3．2带有机械式传递系统而无示差测量系统的膨胀仪的校正值按下式计算： Ak（t）＝AEM（t）－AE（t） A4经过校正的测量值（试样的真实长度变化）计算公式 A4．1对于示差系统的膨胀仪按下式计算 Ap(t)＝APM(t)＋Ak(t)式中：Ap（t）一一经过校正的测量值，mm； APM（t）－一单个测量值（应代人相应的正负号），mm； Ak（t）一一仪器的校正值，mm。 A4．2对于无示差系统的膨胀仪 Ap(t)＝APM(t)＋Ak(t)附加说明：本标准由冶金工业部洛阳耐火材料研究所负责起草。本标准主要起草人杨忠若、余先彬。自本标准实施之日起，原冶金工业部部标准YB 841－75《热膨胀检验方法》作废。本标准水平等级标记GB 7320－87Y