一般来讲，耐火材料的显微结构通常是由一种或多种陶瓷颗粒和细粉所组成的。对于烧成制品来说，颗粒骨料是镶嵌在局部烧结在一起的小晶粒基质所形成的结构之中。在烧结过程中在材料内部会形成气孔，也会形成一定的裂纹，这些裂纹与颗粒和基质的热膨胀性能有一定关系。当耐火材料收到热冲击时，则会出现裂纹分岔和转向的迹象，这里在显微镜下可以观察到裂纹的走向并不完全沿着骨料与基质料间的界面进行，有些基质仍然与骨料相连，有裂纹出现在基质之中。那么烧成过程中所形成的裂纹对材料的性能影响非常关键。
因此，本工作欲从骨料、基质和材料的热膨胀性及其之间的关系的角度进行讨论，研究热膨胀性对材料结构与性能，特别是抗热震性的影响。
本工作对矾土基均质料颗粒的热膨胀性进行了测试。由于实验选用颗粒粒径仅为3-5mm，且颗粒为不规则形状，实验室现有的测试材料热膨胀性的方法并不能测试不规则颗粒的热膨胀性能。因此本课题设计一种图像法来测试材料的热膨胀系数，此方法能够直接观测并记录矾土基均质料颗粒在温度升高过程中各个温度点的收缩膨胀情况，此方法的具体技术原理已在以往颗粒的热膨胀性测试中说明，此处不再赘述。图1为测得的5组颗粒的热膨胀曲线。
从图中可以看出，颗粒煅烧前后，其在1500℃时的平均线膨胀系数均在6×10-6/℃左右，而经高温煅烧后颗粒的线膨胀率，较之未煅烧的有所减小;煅烧温度相同时，保温时间越长的颗粒，线膨胀率越低。这可能是因为未煅烧的颗粒实际是没有达到很好的烧结，莫来石发育不完全，因此在热膨胀试验升温过程中莫来石发育长大，伴随着一定的体积膨胀。在烧后的颗粒中莫来石发育相对较为良好，因此体积膨胀也较小。
图1煅烧前后颗粒的热膨胀曲线
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