氣孔率

氣孔率又稱孔隙率。物體的多孔性或緻密程度的一種量度。以物體中氣孔體積占總體積的百分數表示。用於鑑定陶瓷和耐火材料等製品的燒結程度，測定活性炭等多孔物質的吸附能力，以及衡量泡沫材料等的技術性能。氣孔率的大小和溫度、氣壓等有關係，溫度越高、氣壓越大，一般氣孔率也越大。氣孔率是陶瓷材料緻密程度的表征。它以單位體積陶瓷材料的氣孔體積百分數表示。可分為總氣孔率、顯氣孔率和閉口氣孔率。陶瓷的總氣孔率如下：硬質瓷2~6.4%，精陶12~30%，細炻器4~8%，彩陶12.5~38%。

基本介紹

• 中文名：氣孔率
• 外文名：porosity
• 別名：孔隙率
• 釋義：物體多孔性或緻密程度的一種量度
• 影響因素：溫度、氣壓等
• 學科：冶金工程

簡介

氣孔率（porosity）是指耐火製品所含氣孔體積與製品總體積的百分比。

分類

耐火製品中的氣孔分為兩類：封閉在制品中不與外界相通的氣孔稱為閉口氣孔；與外界相通，能為流體填充的氣孔稱開口氣孔。在開口氣孔中，貫穿製品兩面，能為流體通過的氣孔又稱貫通氣孔。開口氣孔體積與製品總體積之比稱為開口氣孔率，常稱顯氣孔率。閉口氣孔體積與製品總體積之比稱為閉口氣孔率。總氣孔體積與製品總體積之比稱為真氣孔率。三者的關係是：氣孔率=顯氣孔率+閉口氣孔率。

除熔鑄製品、瀝青結合或浸漬製品和部分隔熱耐火製品外，一般耐火製品中的氣孔絕大多數是開口氣孔。又因為閉口氣孔體積難於直接測定，製品的氣孔率指標通常用顯氣孔率表示。耐火製品的顯氣孔率可以接近零或大到80%。一般緻密製品的顯氣孔率在10%~28%，小於15%的稱低氣孔率製品隔熱材料的真氣孔率大於45%。

氣孔率對耐火製品的影響

氣孔率是多數耐火材料的基本技術指標。它的大小几乎影響耐火製品的所有性能，特別是強度、熱導率、抗渣性和抗熱震性。氣孔率增大，強度下降，這不僅是由於固體截面積減小而導致實際應力增大，更主要的是氣孔為材料中的缺陷，會引起應力激增而使強度下降。粗大氣孔的影響更為顯著。空氣本身熱導率極低，氣孔率增大能顯著降低熱導率。大氣孔率使渣對製品的滲透性增加，或在含碳耐火材料中使碳素的氧化加劇，而使材料的抗渣性顯著降低。由於氣孔率對強度、斷裂功、熱導率、線膨脹係數、彈性模量等的複雜影響，而使其對抗熱震性的影響也較為複雜。多數製品氣孔率在某一範圍時的抗熱震性為最佳。降低氣孔率對提高耐火材料的荷重軟化溫度、高溫蠕變性也是有利的。

耐火製品中的氣孔的形成

耐火製品中的氣孔是由原料本身帶入和在成型、乾燥及燒成過程中形成的。它分布在顆粒、基質中及顆粒與基質之間。不同的耐火材料對氣孔率的大小有一定的要求。生產低氣孔率的緻密製品，首要條件是選用低氣孔率的原料。按照最緊密堆積原理，採用合理的顆粒級配，合理使用結合劑，充分均勻混練，高壓成型和適當提高燒成溫度和延長保溫時間都是緻密耐火材料生產中降低氣孔率的重要措施。在緻密澆注料生產中，配料中添加超細粉和分散劑，可以形成更緊密的堆積，而獲得低氣孔率的製品。要求高氣孔率的隔熱耐火製品生產中，則採用隔熱材料原料，化學發泡或在配料中加入可燃物燒後產生氣孔而增多氣孔。

總氣孔率

總氣孔率是閉口氣孔率與開口氣孔率之和。

除熔鑄製品、瀝青結合或浸漬製品和部分隔熱耐火製品外，一般耐火製品中的氣孔絕大多數是開口氣孔。因為閉口氣孔體積難於直接測定，製品的氣孔率指標通常用顯氣孔率表示，耐火製品的顯氣孔率可以小到接近0或大於80%,一般緻密製品的顯氣孔率在10%~28%，小於15%的稱低氣孔率製品，隔熱材料的氣孔率大於45%。

氣孔率是多數耐火材料的基本技術指標，它的大小几乎影響耐火製品的所有性能，特別是強度、熱導率。抗渣性和抗熱震性。氣孔率增大，強度下降，這不僅是由於固體截面積減少而導致實際應力增大，更主要是氣孔是材料中的缺陷，會引起應力集中而使強度下降，粗大氣孔影響更為顯著。氣孔率增大能顯著降低熱導率。大氣孔率使渣對製品的滲透增加。