Πυρίμαχα υλικάχρησιμοποιούνται σε υψηλές θερμοκρασίες και η αντίστασή τους σε υψηλές{0}}θερμοκρασίες είναι πολύ σημαντική. Ωστόσο, τα πυρίμαχα υλικά-είναι ένα σύνθετο υλικό πολλαπλών-συστατικών και δεν έχουν σταθερό σημείο τήξης. Επομένως, απαιτείται ένας συγκεκριμένος δείκτης για τη μέτρηση της-αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες-ανθεκτικών στη φωτιά υλικών, που ονομάζεται πυραντίσταση. Εφόσον η αντοχή στη φωτιά είναι μια ιδιότητα που σχετίζεται με τη χρήση, προσδιορίζεται σε ορισμένα πρότυπα ως η ικανότητα του πυρίμαχου υλικού να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες υπό τις καθορισμένες συνθήκες χρήσης. Για παράδειγμα, στο πρότυπο ISO, η πυραντίσταση αναφέρεται σε: την ικανότητα του πυρίμαχου υλικού να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες στο περιβάλλον και τις συνθήκες χρήσης. Στο πρότυπο ASTM, η πυραντίσταση ορίζεται ως: η ικανότητα του πυρίμαχου υλικού να διατηρεί τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες κάτω από το καθορισμένο περιβάλλον και συνθήκες χρήσης. Στα εθνικά μας πρότυπα, η πυραντίσταση ορίζεται ως: το χαρακτηριστικό του πυρίμαχου υλικού που αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να λιώνει κάτω από-συνθήκες χωρίς φορτίο.
Δεδομένου ότι τα υλικά που είναι ανθεκτικά στη φωτιά-δεν έχουν σταθερό σημείο τήξης, δημιουργούν συνεχώς υγρές φάσεις κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης και γίνονται μαλακά. Χρησιμοποιείται μια συγκεκριμένη μέθοδος για τον προσδιορισμό της αντοχής στη φωτιά-ανθεκτικών υλικών. Παρασκευάζονται δείγματα τριγωνικού κώνου από αλεσμένα έως ορισμένης λεπτότητας (λιγότερο από 180 um) από πυρίμαχα υλικά ή πρώτες ύλες. Ο κώνος δοκιμής που πρόκειται να δοκιμαστεί και πολλοί τυπικοί κώνοι με γνωστή αντοχή στη φωτιά τοποθετούνται ταυτόχρονα σε μια κυκλική ή ορθογώνια κωνική-πλατφόρμα. Η κωνική πλατφόρμα τοποθετείται στον κλίβανο και θερμαίνεται με τον καθορισμένο ρυθμό θέρμανσης και η κωνική πλατφόρμα περιστρέφεται. Η κάμψη του κώνου δοκιμής και η επαφή του άκρου του κώνου δοκιμής με την κωνική πλατφόρμα καθορίζουν ταυτόχρονα την αντίσταση στη φωτιά του κώνου δοκιμής και η αντίσταση στη φωτιά του κώνου δοκιμής είναι ίδια με αυτή του τυπικού κώνου που αγγίζει την κωνική πλατφόρμα εκείνη τη στιγμή. Οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν την αντοχή στη φωτιά{11}}ανθεκτικών στη φωτιά υλικών είναι η χημική-σύσταση ορυκτών και η κατανομή τους. Οι ουσίες που αποτελούν τα κύρια συστατικά των-ανθεκτικών στη φωτιά υλικών είναι όλες ουσίες υψηλού-σημείου τήξης-, όπως το MgO με σημείο τήξης 2800 μοιρών, το Al2O3 με σημείο τήξης περίπου 2015 βαθμούς και ο μουλλίτης με ένα σημείο τήξης 230}, ωστόσο, 1 κ.λπ. Τα υλικά συχνά περιέχουν κάποιες ακαθαρσίες, όπως K2O, Na2O και οξείδιο του σιδήρου. Επιπλέον, το MgO και το CaO στα πυρίμαχα υλικά τύπου Al2O3-SiO2-είναι επίσης ακαθαρσίες, και παρομοίως, τα Al2O3 και SiO2 στα υλικά τύπου MgO-CaO που είναι ανθεκτικά στη φωτιά-είναι επίσης ακαθαρσίες. Αλληλεπιδρούν με τα κύρια συστατικά σε υψηλές θερμοκρασίες για να παράγουν υγρές φάσεις, οι οποίες προκαλούν μείωση της πυραντίστασης του πυρίμαχου υλικού. Η ποσότητα της παραγόμενης υγρής φάσης και το ιξώδες και άλλες ιδιότητές της έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην αντοχή στη φωτιά. Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της παραγόμενης υγρής φάσης, τόσο μικρότερο είναι το ιξώδες της και τόσο μικρότερη είναι η αντίσταση στη φωτιά. Το ιξώδες της υγρής φάσης όταν κάμπτεται ο κώνος δοκιμής σχετίζεται με τη σύνθεση και τη δομή της. Συνήθως, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε SiO2 στην υγρή φάση, τόσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες.
Οι συνθήκες και οι μέθοδοι προσδιορισμού της ανθεκτικότητας έχουν ορισμένες επιρροές στα ληφθέντα αποτελέσματα. Περιλαμβάνουν τις ακόλουθες πτυχές.
1. Μέγεθος σωματιδίων δείγματος. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των σωματιδίων του δείγματος, τόσο ευκολότερες είναι οι αντιδράσεις μεταξύ διαφορετικών συστατικών σε υψηλές θερμοκρασίες. Όσο περισσότερη υγρή φάση παράγεται υπό τις ίδιες συνθήκες, τόσο χαμηλότερη είναι η μετρούμενη ανθεκτικότητα. Επομένως, κατά τη διάρκεια της άλεσης του δείγματος, το μέγεθος των σωματιδίων του δείγματος θα πρέπει να αναλύεται συχνά για να αποφευχθούν πάρα πολλά λεπτά σωματίδια μικρότερα από 180 um στη λεπτή σκόνη.
2. Ποσοστό θέρμανσης. Όσο πιο αργός είναι ο ρυθμός θέρμανσης, τόσο περισσότερη υγρή φάση παράγεται στην ίδια θερμοκρασία. Επομένως, γενικά, η ανθεκτικότητα που μετράται με αργή θέρμανση είναι χαμηλότερη από αυτή που μετράται με γρήγορη θέρμανση. Ωστόσο, σε περίπτωση πολύ αργής θέρμανσης, μπορεί να υπάρξει και φαινόμενο κρυστάλλωσης από το τήγμα. Καθώς οι κρύσταλλοι καθιζάνουν, το ιξώδες της υγρής φάσης αυξάνεται, αυξάνοντας έτσι την ανθεκτικότητα του πυρίμαχου υλικού.
3. Ατμόσφαιρα φούρνου. Όταν υπάρχουν-μεταβαλλόμενα οξείδια σθένους στο δείγμα πυρίμαχου υλικού, η ατμόσφαιρα θα προκαλέσει αλλαγή σθένους και θα αλλάξει τη θερμοκρασία και την ποσότητα του σχηματισμού υγρής φάσης. Για παράδειγμα, το οξείδιο του σιδήρου θα μετατραπεί σε οξείδιο του σιδήρου χαμηλού-σημείου τήξης-σε μια αναγωγική ατμόσφαιρα, μειώνοντας έτσι την ανθεκτικότητα. Επομένως, το κινεζικό πρότυπο ορίζει ότι η ατμόσφαιρα του κλιβάνου κατά τη μέτρηση της ανθεκτικότητας πρέπει να είναι μια οξειδωτική ατμόσφαιρα.
4. Σχήμα και τοποθέτηση του κώνου δοκιμής. Εάν το σχήμα και η τοποθέτηση του κώνου δοκιμής δεν είναι αυστηρά σύμφωνα με τα πρότυπα, μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα της μέτρησης.
