粘土砖属于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀,对碱性物质的抵抗能力稍差。粘土砖的热性能好,耐急冷急热。
粘土砖的耐火度与硅砖不相上下,高达1690~1730℃,但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外,还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。
在0~1000℃的温度范围内,粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀,线膨胀曲线近似于一条直线,线膨胀率为0.6%~0.7%,只有硅砖的一半左右。当温度达1200℃后再继续升温时,其体积将由膨胀大值开始收缩。粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂,这是粘土砖的一大缺点。当温度超过1200℃后,粘土砖中的低熔点物逐渐熔化,因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧,从而产生体积收缩。
耐火粘土在研磨工业、化工工业和陶瓷工业等方面也有重要的用途,高铝粘土经过在电弧炉中熔融,制造研磨材料,其中电熔刚玉磨料是目前应用广泛的一种磨料,占全部磨料产品的2/3,高铝粘土可以用来生产各种铝化合物,如硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、硫酸钾铝等化工产品,在陶瓷工业中,硬质粘土和半硬质粘土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。
耐火粘土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖,高铝粘土经过煅烧,然后与石灰石混合制成含铝水泥,这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。
一般粘土耐火砖含量大于40%,Fe2O3含量小于2.0 ~ 2.5%。中熟料65-85%,结合粘土35-15%。将粉碎后的粘结粘土与磨细熟料混合磨细,再与粒状熟料混合制成半干泥料,在高压下成型,在1400,左右烧成,性能良好。粘土砖在高温下呈弱酸性,抗碱性渣侵蚀能力略差,但随着Al2O3含量的增加而增加。热稳定性优于硅砖和镁砖(见镁砖)。
由于粘土砖在荷载下软化温度低,高温收缩,所以粘土耐火砖只能用在窑炉的次要部位粘土砖的标准尺寸为230*114*65mm,也可以根据施工图定制异形砖。
粘土耐火砖在一些基本的性能上要比一般的耐火砖的性能要好很多,因为它的原材料是粘土,而不是一般的土。
耐磨性是粘土砖抵抗硬质材料或气体摩擦磨损的能力,可用于预测耐火材料在磨损和冲刷环境中的适应性。通常用物料在一定研磨条件和研磨时间下研磨后的体积损失或质量损失来表示。粘土砖在室温下的耐磨性可按照国家标准GB/T18301- 2001的试验方法进行测定。粘土砖的耐磨性取决于其矿物成分、微观结构、材料颗粒组合的牢固性、自身的密度,而强度材料在室温下具有高压强度、低孔隙率、致密均匀的微观结构和良好的烧结性,在室温下总是具有良好的耐磨性。