Žáruvzdorná cihla s vysokým obsahem oxidu hlinitého se označuje jako cihla s vysokým obsahem oxidu hlinitého. Jeho hlavním minerálním složením je mullit, korund a skelná fáze. Se zvyšujícím se obsahem Al2O3 v cihlách s vysokým obsahem oxidu hlinitého se zvyšuje také množství mullitových a korundových fází, skelná fáze odpovídajícím způsobem klesá a odpovídajícím způsobem se zvyšuje žáruvzdornost a odolnost výrobků při vysokých teplotách. Zvýšení množství skleněné fáze a snížení viskozity zničí strukturu cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého. Zejména přítomnost KO a NaO nejen snižuje teplotu, při které vzniká kapalná fáze, ale také snižuje viskozitu kapalné fáze, což má za následek rychlý pokles pevnosti produktu za vysokých teplot. U výrobků s vysokým obsahem hliníku s obsahem Al2O3 nižším než 72 % je jedinou vysokoteplotně stabilní krystalovou fází mullit, který se zvyšuje se zvyšováním obsahu Al2O3; u výrobků s vysokým obsahem hliníku s obsahem Al2O3 vyšším než 72 % jsou vysokoteplotně stabilní krystalové fáze mullit a U korundu se s rostoucím obsahem Al2O3 množství korundu zvyšuje a množství mullitu klesá, což odpovídajícím způsobem zvyšuje vysokoteplotní pevnost produktu.
Proto jsou vysokohlinité cihly rozděleny do tří úrovní podle obsahu AL2O3. Cihly první úrovně s vysokým obsahem oxidu hlinitého mají Al2O3 větší než 75 %; cihly druhé úrovně s vysokým obsahem oxidu hlinitého mají 60 %-75 % Al2O3; a cihly třetí úrovně s vysokým obsahem hliníku mají obsah hliníku 48 %-60%. , Al2O3 méně než 48 % se souhrnně nazývá hliněné cihly.
Vlastnosti cihel třetí třídy s vysokým obsahem oxidu hlinitého a hliněných cihel jsou podobné a jejich hlavní krystalové fáze jsou mullit a skelná fáze. Vzhledem k tomu, že jeho výkon při vysokých teplotách je lepší než u hliněných cihel, lze výrobky z vysoce hliníku třetí úrovně použít všude tam, kde lze použít hliněné cihly. Hlavní krystalovou fází vysokohlinitých cihel druhé úrovně je mullit. Vysokoteplotní vlastnosti tohoto typu výrobku jsou výrazně lepší než u hliněných cihel: hlavní krystalové fáze prvotřídních vysokohlinitých cihel jsou mullit a korund. Protože korund má vyšší chemickou stabilitu a požární odolnost než mullit, tím vyšší je obsah korundu ve výrobku. , tím vyšší je odolnost produktu vůči vysokým teplotám a erozi. Koeficient tepelné roztažnosti korundu je však mnohem větší než u mullitu, takže čím vyšší je obsah korundu, tím nižší je jeho odolnost proti tepelným šokům.
Důležitými pracovními vlastnostmi cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého jsou teplota měknutí při zatížení a tečení při vysoké teplotě. Teplota měknutí náplně se zvyšuje se zvyšováním obsahu AL2O3 v produktu, jak je znázorněno na obrázku níže. Teplota měknutí při zatížení vysokohlinitých cihel s obsahem Al2O3 pod 70 % závisí na kvantitativním poměru mezi mullitovou krystalickou fází a kapalnou fází. U mullit-korundových výrobků s obsahem Al2O3 mezi 70 % a 90 % se s nárůstem Al2O3 teplota měknutí zátěže výrazně nezvyšuje. Je to proto, že složky Fe2O3 a TiO2 v surovině mírně rostou s nárůstem Al2O3, což mění množství a vlastnosti vysokoteplotní kapalné fáze. Krystalová fáze mullitu při vysokých teplotách částečně měkne a množství korundu I když dochází ke zvýšení, nemůže vytvořit kostru, takže nedochází k výraznému zvýšení teploty měknutí při zatížení. Pouze když je obsah Al2O3 v produktu vyšší než 90 %, nebo dokonce dosáhne více než 95 %, hlavní krystalovou fází v produktu je korund, přímá vazba mezi krystalovými zrny je výrazně zlepšena a kapalná fáze existuje pouze v mezery mezi krystalovými zrny a jejich zatížení Teplota měknutí se výrazně zvýší.
Chování vysokoteplotního tečení cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého je vyjádřeno rychlostí tečení. Rychlosti torzního dotvarování cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého první úrovně a druhé úrovně jsou podobné. Při 1200 stupních je rychlost dotvarování 0,25~0,29×10-5Rh, zatímco cihly třetí úrovně s vysokým obsahem oxidu hlinitého mají 3,5×10 při stejné teplotě. -5r·h, 10krát vyšší než u vysokohlinitých cihel první a druhé třídy.
Fázová analýza ukazuje, že obsah skleněné fáze v cihlách s vysokým obsahem oxidu hlinitého prvního a druhého stupně je 7 % až 9 % a v cihlách s vysokým obsahem oxidu hlinitého třetího stupně je 20 %. Rychlost tečení nesouvisí pouze s obsahem skleněné fáze, ale také se složením a jejím složením skleněné fáze. Souvisí s viskozitou při vysokých teplotách. Viskozita kapaliny cihly s vysokým obsahem oxidu hlinitého třetí úrovně při 1200 stupních je pouze poloviční ve srovnání s cihlou s vysokým obsahem oxidu hlinitého první úrovně a 26 % ve srovnání s cihlou s vysokým obsahem oxidu hlinitého druhé úrovně. Proto v chování tečení cihel třetí úrovně s vysokým obsahem oxidu hlinitého hraje hlavní roli skelná fáze, zatímco kromě efektu skla u cihel první a druhé úrovně hraje důležitou roli tečení po hranicích zrn. Čím vyšší je rychlost přímé vazby mezi krystalovými fázemi, tím větší je účinek tečení po hranicích zrn. Tím je to zjevnější. Je zřejmé, že zlepšení čistoty surovin, změna chemického a minerálního složení matrice, snížení počtu skleněných fází a úprava složení skleněné fáze během výroby jsou klíčem ke zlepšení vlastností tečení při vysokých teplotách. Může také zlepšit stabilitu objemu při vysokých teplotách a odolnost proti strusce.
Stabilita tepelných šoků cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého je špatná, což úzce souvisí s fázovým složením produktu. Při výrobě se obvykle používají opatření, jako je úprava složení částic bahna a zlepšení vlastností struktury částic produktu, aby se vhodně zlepšila stabilita jeho tepelného šoku. Přidání vhodného množství syntetického kordieritu, zirkonového prášku atd. k přísadám, aby se dosáhlo vysoké stability tepelného šoku a výrobků s vysokým obsahem hliníku, dosáhlo určitých výsledků.
Cihly s vysokým obsahem oxidu hlinitého jsou široce používány jako obkladové materiály pro tepelná zařízení používaná v průmyslových výrobních oborech, jako je metalurgie, strojírenská výroba, petrochemický průmysl, energetika a lehký průmysl.
