从化学与物理两方面看，AZS耐火材料与玻璃气泡形成的关系
发布日期： 2019-08-27 10:12:24 阅读量（416） 作者：张红AZS耐火材料与气泡形成的物理机理
熔铸AZS砖体内部含有不少的气孔，在这些气孔的内部，充满了气体。气体的组成与空气的组成大致一致，即主要是氮气、氧气、还有少量的二氧化碳气体。随着AZS砖与玻璃液接触时间的延长，由于砖体表面的侵蚀，内部的空隙会裸露出来，同时释放出内部充满的气体，形成气泡。
AZS耐火材料与气泡形成的化学机理
熔铸AZS耐火材料中含有可以被氧化而形成气体的杂质元素，例如碳、硫、碳化锆以及氮化物、氮氧化物等。当AZS耐火材料砖被加热到1400℃以上时，这些杂质元素就会发生氧化反应，形成相应的氮气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等气体。
当熔铸AZS砖冷却以后再次升温时，一般会在玻璃液与熔铸AZS砖的接触处产生氧气气泡，二次气泡。这是因为一般情况下，熔铸AZS砖都含有少量(<0.3%(质量分数))的变价元素，如铁(Fe，Fe)或钛(Ti，Ti)。这些变价元素可随着温度的变化而改变价态，从而完成吸收或释放氧气的作用，如反应方程式(1)。
(1)
当温度降低时，反应方程式(1)正方向进行，即有利于形成Fe3+。当温度升高时，反应方程式(1)反方向进行(逆反应)，即有利于形成O2。
另一个产生氧气的原因是玻璃液与AZS耐火材料砖之间发生的电化学反应(电池反应)，或者说是在玻璃液与AZS耐火材料砖不相接触的情况下的“远程”电化学反应。负责电子传递的是碱金属或碱土金属离子。在这个电池反应中，玻璃熔体中的氧离子(O2-)被氧化为氧气(O2)，即阳极反应：
耐火材料中的高价铁(Fe3+)或钛(Ti4+)被还原，即阴极反应：
总的化学反应：
该电化学反应的反应速度与玻璃熔体和熔铸AZS耐火材料中的碱金属或碱土金属离子的含量差成正比。
玻璃熔体与熔铸AZS砖接触，玻璃熔体中的碱金属或碱土金属离子的浓度比耐火材料中浓度大得多，加之玻璃相的渗出，因此这些金属离子Mn+会向耐火材料内部扩散。其结果是正好与扩散进入AZS耐火材料中的电子中和，保持电中性。
这一电池反应的过程可以用图1来描述。
图1氧气产生的电池反应过程示意图
将方程(4)和方程(5)合并，即为图1所示的电池反应过程的总的化学反应方程式：
找耐火材料网汇聚了耐火原材料、耐火砖制品生产厂家、保温材料生产厂家4000余家。我们力争推荐优质且符合采购客户要求的产品进行匹配。每次采购我们都可匹配3-5家满足采购方条件的厂家进行技术和质量对比，需要考察的客户我们会双方沟通、约定进行洽谈。
广告宣传合作、采购、供应信息发布：15003876613
相关阅读
免责声明：
本站部分文章来源于互联网，编辑转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点核对其真实性负责。
如涉及作品内容、版权和其他问题请书面发函至本公司，我们将在第一时间处理。
