陶瓷制品的性質不僅取決于相的組成和結構，還取決于相的排列。成品的相分布或顯微結構取決于初始的制造工藝、所采用的原料、相平衡關系以區相變動力學、晶粒長大和燒結。

顯微結構的特征

在地質學、治金學和陶瓷學中，顯微結構的觀察和解釋有著很長的歷史。關于陶瓷顯微結構的許多最有成效的分析是在 1910-1930 年這一時期內完成的，所以這絕不是一個新課題。然而，技術手段的發展以及對于影響顯微結構形成因素的理解提供了更為完整的實際結構的圖像，并且對結構的成因提供了較好的解釋。

能夠測定的顯微結構的特征是：①所含的相(包括孔隙在內）的數目及其識別；②每一個相的相對數量；③每一個相的特征如相的大小、形狀和取向。

1.研究顯微結構的方法

近年來顯微構造學學科的迅猛發展，與相鄰學科或相關學科在理論和技術上的飛躍是分不開的。因而作為現代理論（例如金屬學的位錯理論等）和技術（主要包括透射電子顯微鏡技術（TEM）、掃描電子顯微鏡技術（SEM）、陰極發光技術和電子計算機分析技術等）引入的結果，構造地質學在近年的研究中取得了由宏觀構造分析，至小型構造分析、微型構造分析乃至超微構造分析方面的全面發展；實現了對于顯微構造的研究由簡單的定性描述階段發展到定量分析階段的飛躍；進而推動了目前對于構造巖和變質巖成因、地殼巖石圈動力學結構和流變學結構、成礦作用理論以及災害地震孕震與發震機制的深入研究或重新認識。由于意識到現代技術方法的重要地位和作用，許多構造地質學家在深入開展構造地質學研究的同時，還正開展著現代技術方法的應用研究。這一方面促進了現代技術和方法在構造地質學科的更加廣泛運用，也推動了現代構造地質學的飛速發展。具有一定能量的入射電子束轟擊樣品表面時，電子與元素的原子核及外層電子發生單次或多次彈性與非彈性碰撞；會反射、折射或衍射出多種不同形式的粒子。其中，99%以上的入射電子能量轉變成樣品熱能，而其余約1%的入射能量從樣品中激發出各種信號，包括二次電子、背散射電子、吸收電子、透射電子、俄歇電子、陰極熒光、X射線等（如圖），借此發展了電子顯微鏡、陰極發光顯微攝像系統及X-射線接收系統。

耐火材枓

耐火材料所包括的組成和組織結構范圍寬闊，難以輕易地說明其特征，尤其是耐火材料的組織結構還經常受到使用條件和使用期間變化的影響。通常耐火材料是由細粒的黏結料把粗顆粒熟料或難熔晶粒的顆粒黏結在一起而構成的。黏結材料和難熔晶粒都具有細粒結構，并且常常都是多相體。不同工廠用不同的原材料生產的磚有許多差別。

1.黏土耐火材料

黏土耐火材料的最大一類是以塑性耐火黏土、硬質黏士和耐火黏土熟料的混合物為基礎的。大量的耐火磚為了提高氧化鋁含量也加人硅線石、藍晶石、黃玉、硬水鋁石或鐵礬土。所有這些材料加熱時都有形成莫來石的趨向。另外，石英在塑性耐火黏土中經常以雜質形式出現，有時候加人石英以減少燒結收縮和干燥收縮。熟料(預燒黏土）或硬質黏士顆粒以及塑性耐火黏士黏結物的微細結構用光學顯微鏡是難于分辨的，但這種微細結構是由硅質基體中細小的莫來石晶體組成的。出現的堿金屬、堿土金屬、土鐵和類似的雜質大部分都和硅質基體化合后形成低熔點玻璃體，因而降低耐火磚的耐火度。

優質粘土磚

耐火磚的織構(即熟料或硬質黏土顆粒與黏土黏結材料和氣孔率的關系）對于獲得優良性能很重要。耐火度低的塑性黏士含量大時會降低耐火磚的耐火度。通常，粗的熟料顆粒形成的黏結顆粒的聯結體中有許多裂紋，同時也有孔洞出現。這些孔洞能起到防止裂縫或裂紋擴展的作用，并且有助于阻止剝落（由于溫度應力或機械應力使耐火磚裂成碎片而脫落），即使表面微裂紋或裂縫比在致密結構中更容易形成。

2.硅質耐火材料

硅磚在高溫下具有高承載能力，因而已被廣泛用做平爐玻璃池爐、窯和煉焦爐的拱式爐頂。硅磚是由含大約98% Si0₂的磨細的結晶硅巖(石英巖）加上約2% Ca0 的石灰乳制成的。外加的石灰在燒成期間起著礦化劑的作用。燒成的硅磚由破碎的石英晶粒組成，它們已幾乎全部轉變成方石英，并分散在細晶粒的鱗石英、方石英和玻璃體的基質中。少量未轉變的石英（約10%）通常和已形成的幾乎等量的方石英和鱗石英一起保留下來。過量的石英(過去有一個時期在硅磚中經常出現)是有害的，因為在 573°α轉變為阝型時有大的體積變化。

長燒成時間通常有利于鱗石英的形成。原來存在的石英轉變成方石英，轉變是由晶粒邊緣開始的。方石英溶解于硅酸鈣液相而淀析成鱗石英。在燒成期間，存在的石英的數量不斷減少，方石英的數量開始時增加而后又減少，鱗石英的數量則不斷增加。

3.堿性耐火材料

堿性耐火材料是指以氧化鎂（MgO）、氧化鈣（CaO）或氧化鎂和氧化鈣為主要成分的耐火材料。主要用于堿性煉鋼爐、有色金屬冶煉爐、玻璃和水泥工業用窯爐及其他熱工設備。

堿性耐火材料的品種很多，按化學礦物組成可分為鎂質、鎂尖晶石質、白云石質、橄欖石質、石灰石質等。若按其他方法分類，可分為燒成堿性耐火制品和不燒堿性耐火制品及燒成油浸堿性制品等。不燒堿性制品是指焦油結合制品，品種有瀝青結合鎂磚、白云石磚和鎂白云石磚等、燒成油浸堿性制品是指燒成制品經過瀝青浸漬，品種有油浸鎂白云石磚、鎂磚、白云石磚和石灰磚等。

堿性耐火材料的耐火度高，抗堿性渣和鐵渣能力強，熱膨脹率較大，熱震穩定性一般較差，抗水化性較差，在常溫下蒸氣壓較低，在高溫減壓工作時，耐火材料因揮發而損耗，揮發速度與耐火材料的蒸氣壓成正比，氣相的相對分子質量越大，揮發量越大。堿性耐火材料在常溫下是電的不良導體，隨溫度的提高，電阻率減小，導電性增強。

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