近幾年來，隨著鋼鐵等高溫工業(yè)的快速發(fā)展，耐火材料行業(yè)進(jìn)步很快。尤其是不定形耐火材料，由于其具有工藝簡單、施工方便、整體性能好、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，越來越得到用戶的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
    目前，我國不定形耐火材料的產(chǎn)量已達(dá)到耐火材料總產(chǎn)量的1/3以上，與不定形耐火材料相關(guān)的新技術(shù)、新工藝和新方法也不斷涌現(xiàn)。這些新的技術(shù)、工藝和方法也促進(jìn)了不定形耐火材料檢測方法的更新和完善。 
    作業(yè)性能測定設(shè)備的特點(diǎn)
    流動性測定：流動性是耐火澆注料的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它決定了澆注料施工的難易程度。一般常用流動值（包括自流值和振動流動值）來反映澆注料（包括自流澆注料和振動澆注料）的流動性。但自流值和振動流動值都只能反映流動性的一個方面，無法全面反映澆注料的流動性。且具有相同自流值的兩種自流澆注料，其流動速度有較大差異。因此，用流動程度和流動速度這兩個指標(biāo)能更全面地反映澆注料的流動性。
    由于目前的測試方法無法全面反映澆注料的流動性，“L”型流動性測試裝置被研制出來測量自流澆注料的流動程度和流動速度。試驗(yàn)時，先在測試裝置左側(cè)的長方體空間內(nèi)填充一定量的自流澆注料，然后按下?lián)醢迳仙_關(guān)。擋板升起后，自流澆注料在自重作用下自動塌下，并沿水平方向流動。記錄自流澆注料流經(jīng)30 厘米距離所需的時間來表征澆注料的流動速度，記錄自流澆注料的最終流動距離來表征澆注料的流動程度。
    可塑性測定：可塑料的可塑性是其適應(yīng)現(xiàn)場施工的一個重要指標(biāo)。根據(jù)施工方法的不同，要求可塑料具有不同的可塑性。目前，常用可塑性指數(shù)即成型后的試樣受沖擊而產(chǎn)生的可塑變形的程度來衡量可塑性的大小，但用可塑性指數(shù)衡量可塑性存在局限性。對于較軟的可塑料，可塑性指數(shù)可以很好地被檢測出來。但對于較硬的可塑料或搗打料，則無法檢測出可塑性指數(shù)。
    馬夏值的測量原理是：泥料從模型孔擠出時會產(chǎn)生瞬態(tài)力值變化，其較大力值與?？捉孛嬷燃礊轳R夏值。馬夏值與可塑性指數(shù)有較好的相關(guān)性，可以用于衡量耐火可塑料的可塑性。馬夏值測定法的檢測范圍更寬，可測定從橡皮錘人工搗打到風(fēng)鎬機(jī)械搗打等施工方式可塑料的可塑性。因此，可以用馬夏值測定儀來進(jìn)行可塑料作業(yè)性能的測定，并用馬夏值來衡量可塑料的可塑性。
    水泥結(jié)合澆注料硬化時間測定：目前，耐火澆注料硬化時間的測定常用流動值衰減或針入度計(jì)測定澆注料的稠度變化來衡量澆注料的初凝時間。但這些方法檢測數(shù)據(jù)不連續(xù)，容易受人為因素的影響。
    純鋁酸鈣水泥結(jié)合的不定形耐火材料的流變學(xué)性能和硬化性能，與作為結(jié)合系統(tǒng)的鋁酸鹽水泥的水化特性是密切相關(guān)的。鋁酸鹽水泥結(jié)合的不定形耐火材料在養(yǎng)護(hù)過程中坯體的硬化，是由鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物的成核沉淀而形成膠體結(jié)構(gòu)的結(jié)果。水泥水化的過程是一個放熱過程，因此，放熱峰值出現(xiàn)的早晚不僅反映了水泥水化進(jìn)程的速度，而且也反映了坯體在養(yǎng)護(hù)過程中硬化而產(chǎn)生強(qiáng)度的快慢。水泥水化過程分為兩個階段：一是可以流動階段，也稱為可工作時間，此階段流動性逐漸衰減至初步凝結(jié)；二是硬化和強(qiáng)度發(fā)展階段。
    在實(shí)際測定過程中，將攪拌好的澆注料放置于密閉的容器中，通過熱電偶和溫度數(shù)據(jù)自動采集記錄儀來測定鋁酸鹽水泥結(jié)合的澆注料在養(yǎng)護(hù)過程中放熱峰值出現(xiàn)的時間，并將其作為澆注料安全、經(jīng)濟(jì)的脫模時間。
    各種流變性測定設(shè)備的特點(diǎn)
    澆注料全組分流變儀：澆注料全組分流變儀可以對澆注料進(jìn)行流變性能的測試，克服了以往只能用漿體流變儀進(jìn)行基質(zhì)漿體流變性能測試的缺陷，能夠真實(shí)反映澆注料的實(shí)際流變行為。國內(nèi)某公司生產(chǎn)的澆注料全組分流變儀設(shè)備的測試內(nèi)容包括：通過攪拌過程中澆注料所繪扭矩－轉(zhuǎn)速曲線確定流體類型，通過扭矩－轉(zhuǎn)速曲線上下行線的面積確定澆注料的觸變性大小和類型（正觸變和反觸變），通過扭矩－轉(zhuǎn)速曲線的下行線確定流變參數(shù)，如相對平均黏度（下行線的扭矩與轉(zhuǎn)速比值的平均值），擬合的Bingham流體（賓漢流體）的相對塑性黏度和相對屈服應(yīng)力（取下行線按賓漢姆模型進(jìn)行線性擬合之后所得直線的斜率為相對塑性黏度，其截距為相對屈服應(yīng)力）等。
    通過試驗(yàn)可以得出，隨α-Al2O3微粉加入量的增加，剛玉質(zhì)自流澆注料（無硅灰）相對屈服應(yīng)力減小，相對塑性黏度變化不大，相對平均黏度逐漸減小，自流值變化不明顯，但流動速度明顯加快。此外，剛玉質(zhì)自流澆注料（無硅灰）的自流值和相對屈服應(yīng)力有較好的相關(guān)性，而流動速度和相對平均黏度有較好的相關(guān)性。
    新型漿體流變儀：耐材行業(yè)常用的漿體流變儀為同軸圓筒式流變儀，一般用于對流動性較好的原料或基質(zhì)漿體進(jìn)行流變性能測試，測試模式一般為剪切速率控制模式。這種模式僅能測出材料的剪切應(yīng)力－剪切應(yīng)力曲線或表觀黏度－剪切應(yīng)力曲線，且對材料的屈服應(yīng)力只能采用擬合的流變模型通過外推法求得，并不能真實(shí)反映漿體的屈服應(yīng)力。
    國外某公司開發(fā)的一種軟固體流變儀，其測試模式分為控制應(yīng)變模式和控制應(yīng)力模式。其中控制應(yīng)力模式在流變性測試過程中，通過逐漸增加剪切應(yīng)力直接使材料發(fā)生應(yīng)變，直接測定出材料的屈服應(yīng)力。該流變儀還采用了特殊的槳式轉(zhuǎn)子，適用于測量膏狀物體、膠體和那些固體懸浮物會從標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的測量表面漂移的液體。該流變儀設(shè)備亦可配合同軸圓柱體轉(zhuǎn)子使用。對于不流動的耐火涂抹料等材料，也可采用升降支架的方式來進(jìn)行流變性能尤其是表觀黏度的測定。
    動電特性和應(yīng)用性能的測定設(shè)備
    不定形耐火材料的分散、絮凝和硬化特性與澆注料的動電特性尤其是Zeta電位（又叫電動電位，指剪切面的電位）的變化密切相關(guān)。以前Zeta電位一般采用電泳儀來進(jìn)行測量，由于測量原理為電泳觀測法，只能適用于低固含量和單一物料的漿體測定，而且誤差較大。國外某公司利用電聲學(xué)測量技術(shù)，開發(fā)了新型Zeta電位儀，可對高固含量（體積分?jǐn)?shù)最高達(dá)60%）的漿體和混合物漿體進(jìn)行Zeta電位的快速測定。測試內(nèi)容包括Zeta電位隨pH值變化及等電點(diǎn)的測定，濃度滴定試驗(yàn)，快速確定較佳分散劑用量以及pH值和電導(dǎo)率的測定等。將該電位儀和漿體流變儀配合使用，可以對澆注料分散劑進(jìn)行優(yōu)化選擇，并分析其分散作用機(jī)制。
    通過試驗(yàn)分析得出：無機(jī)鹽類分散劑以靜電穩(wěn)定作用為主，Zeta電位絕對值提高較大；高分子聚合物類分散劑以空間位阻作用為主，對Zeta電位影響較小；聚電解質(zhì)類分散劑以靜電位阻（靜電穩(wěn)定結(jié)合空間位阻）作用為主，其對Zeta電位的影響大小介于無機(jī)鹽類和高分子聚合物類分散劑之間。
    對于存在介質(zhì)沖刷和磨損的耐火襯體部位，耐磨性是一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前常用的是常溫耐磨性測試，無法真實(shí)反映高溫下材料的耐磨性能。國內(nèi)某廠家針對此現(xiàn)狀，開發(fā)了高溫耐磨性試驗(yàn)機(jī)，用于測定高溫（最高可達(dá)1500℃）下耐火材料的耐磨性。采用此設(shè)備對高鋁質(zhì)澆注料和焦寶石質(zhì)澆注料進(jìn)行了高溫耐磨性測試，測試溫度為常溫至1200℃。從測試結(jié)果可以看出，在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高，兩種澆注料的高溫耐磨性都隨之下降。
    不定形耐火材料作為耐火材料的重要分支，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在各種工業(yè)窯爐上的應(yīng)用越來越廣泛。因此，對不定形耐火材料基礎(chǔ)理論和相關(guān)新技術(shù)和新裝備的研究越來越深入。不定形耐火材料的檢測技術(shù)作為了解和掌握不定形耐火材料性能的關(guān)鍵手段，今后應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)自主研發(fā)和制造，提高設(shè)備水平，從而推進(jìn)我國不定形耐火材料產(chǎn)品質(zhì)量和性能再上一個新臺階。