Ťažká vysoká hliníková tehla je žiaruvzdorný materiál s oxidom hlinitým ako hlavnou zložkou. Je široko používaný vo vysokoteplotných priemyselných odvetviach, ako je metalurgia, chemický priemysel a sklárstvo. Jeho tepelná stabilita priamo ovplyvňuje jeho životnosť a schopnosť prispôsobiť sa drsnému prostrediu. Tepelná stabilita sa týka schopnosti materiálu zachovať si svoje fyzikálne, chemické a mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách, najmä to, či môže zabrániť praskaniu, deformácii alebo poškodeniu pri prudkých zmenách teploty.
1. Obsah oxidu hlinitého
Hlavnou zložkou ťažkých tehál s vysokým obsahom hliníka je oxid hlinitý (Al₂O₃). Čím vyšší je jej obsah, tým lepšia je vysoká teplotná odolnosť a tepelná stabilita tehly. Vysoká teplota topenia oxidu hlinitého (nad 2000 °C) umožňuje, aby tehly s vysokým obsahom oxidu hlinitého zostali stabilné v prostredí s extrémne vysokou teplotou. Nízky koeficient tepelnej rozťažnosti oxidu hlinitého znižuje jeho objemovú zmenu pri vysokých teplotách, čím sa znižuje tepelné namáhanie spôsobené zmenami teploty. Ak je obsah oxidu hlinitého nízky, žiaruvzdornosť a odolnosť tehly voči tepelným šokom sa primerane zníži. Preto je zabezpečenie vysokého obsahu oxidu hlinitého kľúčom k zlepšeniu tepelnej stability tehál s vysokým obsahom oxidu hlinitého.
2. Kryštalická štruktúra
Mikroskopická kryštálová štruktúra Heavy High Aluminium Brick hrá zásadnú úlohu v jej tepelnej stabilite. Oxid hlinitý a iné minerály vytvárajú pri vysokoteplotnom spekaní hustú kryštálovú štruktúru, ktorá môže rozptýliť napätie spôsobené teplotnými zmenami a znížiť riziko prasklín vo vnútri tehly. Navyše, hustá kryštálová štruktúra tiež znižuje pórovitosť materiálu, čím zlepšuje jeho odolnosť voči tepelným šokom. Ak je kryštálová štruktúra v tehle nerovnomerná alebo je pórovitosť vysoká, materiál je náchylný na lokálnu koncentráciu napätia pri vysokých teplotách, čo vedie k praskaniu alebo odlupovaniu, čo ovplyvňuje jeho tepelnú stabilitu.
3. Výrobný proces
Výrobný proces Heavy High Aluminium Brick má priamy vplyv na jej tepelnú stabilitu. Proces formovania tehlového telesa vyžaduje vysokotlakové lisovanie, aby sa zabezpečila hustota materiálu. Čím vyššia je hustota lisovania, tým lepšia je tepelná stabilita tehlového telesa pri vysokej teplote, pretože jeho vnútorné póry sú menšie a rozloženie tepelného napätia je rovnomernejšie. Veľmi kritická je aj teplota vypaľovania. Všeobecne povedané, teplota vypaľovania vysokohliníkových tehál je medzi 1400 ℃ a 1600 ℃. Ak je teplota vypaľovania príliš nízka, materiál nie je dostatočne hustý, čo môže ľahko viesť k nerovnomernému koeficientu tepelnej rozťažnosti; ak je teplota vypaľovania príliš vysoká, môže to zničiť rovnováhu medzi oxidom hlinitým a ostatnými zložkami, čo ovplyvňuje tepelnú stabilitu.
4. Koeficient tepelnej rozťažnosti
Koeficient tepelnej rozťažnosti materiálu je dôležitý parameter, ktorý ovplyvňuje jeho tepelnú stabilitu. Čím menší je koeficient tepelnej rozťažnosti, tým menšia je zmena veľkosti tehly pri zmenách teploty a zodpovedajúcim spôsobom sa znižuje aj tepelné namáhanie. Heavy High Aluminium Brick má vyšší obsah oxidu hlinitého, čo jej dáva nižší koeficient tepelnej rozťažnosti a vďaka nej má lepšiu rozmerovú stabilitu pri vysokých teplotách. Preto si tehla môže zachovať štrukturálnu integritu v prostredí s vysokými teplotnými výkyvmi a nebude praskať v dôsledku expanzie alebo kontrakcie. Ak je koeficient tepelnej rozťažnosti materiálu veľký, napätie vznikajúce pri kolísaní teploty bude väčšie, čo má za následok zníženie tepelnej stability.