يشار إلى الطوب الحراري عالي الألومينا بالطوب عالي الألومينا. تكوينه المعدني الرئيسي هو الموليت، اكسيد الالمونيوم والزجاج. مع زيادة محتوى Al2O3 في الطوب عالي الألومينا، تزداد أيضًا كمية مرحلتي الموليت والكوراندوم، وينخفض الطور الزجاجي وفقًا لذلك، وتزداد مقاومة الحراريات وأداء درجات الحرارة العالية للمنتجات وفقًا لذلك. الزيادة في كمية الطور الزجاجي وانخفاض اللزوجة ستؤدي إلى تدمير بنية الطوب عالي الألومينا. على وجه الخصوص، فإن وجود KO وNaO لا يقلل فقط من درجة الحرارة التي يتم عندها توليد الطور السائل، ولكنه يقلل أيضًا من لزوجة الطور السائل، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في قوة المنتج عند درجة الحرارة العالية. بالنسبة للمنتجات عالية الألومنيوم التي تحتوي على محتوى Al2O3 أقل من 72%، فإن الطور البلوري الوحيد المستقر عند درجة الحرارة العالية هو الموليت، والذي يزداد مع زيادة محتوى Al2O3؛ بالنسبة للمنتجات عالية الألمنيوم التي تحتوي على محتوى Al2O3 أكثر من 72٪، تكون المراحل البلورية المستقرة ذات درجة الحرارة العالية هي الموليت وبالنسبة للأكسيد الالمونيوم، مع زيادة محتوى Al2O3، تزداد كمية اكسيد الالمونيوم وتنخفض كمية الموليت، مما يؤدي بالتالي إلى زيادة قوة درجة حرارة عالية للمنتج.
لذلك يتم تقسيم الطوب عالي الألومينا إلى ثلاثة مستويات حسب محتوى AL2O3. يحتوي الطوب عالي الألومينا من المستوى الأول على Al2O3 أكبر من 75%؛ يحتوي طوب الألومينا العالي المستوى الثاني على 60% -75% Al2O3؛ والطوب عالي الألومينا من المستوى الثالث يحتوي على نسبة ألومنيوم تبلغ 48%-60%. ، Al2O3 أقل من 48٪ تسمى بشكل جماعي الطوب الطيني.
تتشابه خصائص الطوب عالي الألومينا من الدرجة الثالثة والطوب الطيني، وأطوارها البلورية الرئيسية هي مراحل الموليت والزجاج. نظرًا لأن أدائها في درجات الحرارة العالية أفضل من أداء الطوب الطيني، يمكن استخدام منتجات الألمنيوم العالي المستوى الثالث في أي مكان يمكن فيه استخدام الطوب الطيني. المرحلة البلورية الرئيسية للطوب عالي الألومينا من المستوى الثاني هي الموليت. يعد أداء هذا النوع من المنتجات في درجات الحرارة العالية أفضل بكثير من أداء الطوب الطيني: المراحل البلورية الرئيسية للطوب عالي الألومينا من الدرجة الأولى هي الموليت والكوراندوم. وبما أن اكسيد الالمونيوم يتمتع بثبات كيميائي أعلى ومقاومة للحريق من الموليت، كلما زاد محتوى اكسيد الالمونيوم في المنتج. ، كلما زادت مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل للمنتج. ومع ذلك، فإن معامل التمدد الحراري للأكراندوم أكبر بكثير من معامل الموليت، وبالتالي كلما زاد محتوى الكوراندوم، انخفضت مقاومته للصدمات الحرارية.
إن خصائص العمل المهمة للطوب عالي الألومينا هي درجة حرارة تخفيف الحمل وزحف درجة الحرارة المرتفعة. وتزداد درجة حرارة تخفيف الحمل مع زيادة محتوى AL2O3 للمنتج، كما هو موضح في الشكل أدناه. تعتمد درجة حرارة تليين الحمل للطوب عالي الألومينا مع محتوى Al2O3 أقل من 70٪ على النسبة الكمية بين الطور البلوري الموليت والطور السائل. بالنسبة لمنتجات الموليت- اكسيد الالمونيوم التي تحتوي على محتوى Al2O3 بين 70% و90%، مع زيادة Al2O3، لا تزيد درجة حرارة تليين الحمل بشكل ملحوظ. وذلك لأن مكونات Fe2O3 وTiO2 في المادة الخام تزيد قليلاً مع زيادة Al2O3، مما يغير كمية وخصائص الطور السائل عالي الحرارة. يلين طور بلورة الموليت جزئيا عند درجات حرارة عالية، وعلى الرغم من وجود زيادة في كمية اكسيد الالمونيوم، إلا أنه لا يمكن أن يشكل هيكلا، مما يؤدي إلى عدم وجود زيادة كبيرة في درجة حرارة التليين تحت الحمل. فقط عندما يكون محتوى Al2O3 في المنتج أكبر من 90%، أو حتى يصل إلى أكثر من 95%، فإن الطور البلوري الرئيسي في المنتج هو اكسيد الالمونيوم، ويتم تحسين معدل الارتباط المباشر بين حبيبات الكريستال بشكل كبير، والطور السائل موجود فقط في الفجوات بين حبيبات الكريستال، وحملها، وتزداد درجة حرارة التليين بشكل ملحوظ.
يتم التعبير عن سلوك الزحف عند درجة حرارة عالية للطوب عالي الألومينا بمعدل الزحف. تتشابه معدلات الزحف الالتوائي للطوب عالي الألومينا من المستوى الأول والثاني. عند 1200 درجة، يكون معدل الزحف 0.25~0.29×10-5Rh، في حين أن طوب الألومينا العالي المستوى الثالث يكون 3.5×10 عند نفس درجة الحرارة. -5r·h، 10 مرات أعلى من الطوب عالي الألومينا من الدرجة الأولى والثانية.
يوضح تحليل الطور أن محتوى الطور الزجاجي في الطوب عالي الألومينا من المستوى الأول والثاني يتراوح من 7% إلى 9%، وفي الطوب عالي الألومينا من المستوى الثالث هو 20%. لا يرتبط معدل الزحف بمحتوى الطور الزجاجي فحسب، بل يرتبط أيضًا بتركيب الطور الزجاجي وتكوينه. المتعلقة باللزوجة في درجات الحرارة العالية. اللزوجة السائلة لطوب الألومينا العالي المستوى الثالث عند 1200 درجة هي فقط نصف لزوجة الطوب عالي الألومينا من المستوى الأول و 26% من لبنة الألومينا العالية المستوى الثاني. لذلك، في سلوك الزحف للطوب عالي الألومينا من المستوى الثالث، يلعب الطور الزجاجي دورًا رائدًا، بينما بالإضافة إلى التأثير الزجاجي في الطوب من المستوى الأول والثاني، يلعب زحف حدود الحبوب دورًا مهمًا. كلما ارتفع معدل الارتباط المباشر بين المراحل البلورية، كلما زاد تأثير زحف حدود الحبوب. كلما كان الأمر أكثر وضوحا. من الواضح أن تحسين نقاء المواد الخام، وتغيير التركيب الكيميائي والمعدني للمصفوفة، وتقليل عدد مراحل الزجاج وضبط تكوين مرحلة الزجاج أثناء الإنتاج هي مفاتيح تحسين خصائص الزحف في درجات الحرارة العالية. يمكنه أيضًا تحسين استقرار الحجم في درجات الحرارة العالية ومقاومة الخبث.
إن استقرار الصدمة الحرارية للطوب عالي الألومينا ضعيف، وهو ما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتكوين الطور للمنتج. في الإنتاج، عادةً ما يتم استخدام تدابير مثل ضبط تكوين جسيمات الطين وتحسين خصائص هيكل جسيمات المنتج لتحسين استقرار الصدمة الحرارية بشكل مناسب. إن إضافة كمية مناسبة من الكوردييريت الاصطناعي ومسحوق الزركون وما إلى ذلك إلى المكونات لإنتاج ثبات عالي للصدمات الحرارية ومنتجات عالية الألومنيوم قد حقق نتائج معينة.
يستخدم الطوب عالي الألومينا على نطاق واسع كمواد تبطين للمعدات الحرارية المستخدمة في مجالات الإنتاج الصناعي مثل المعادن وتصنيع الآلات وصناعة البتروكيماويات والطاقة والصناعات الخفيفة.
