Yüksek alüminalı refrakter tuğlaya yüksek alüminalı tuğla denir. Ana mineral bileşimi müllit, korindon ve cam fazıdır. Yüksek alümina tuğlaların Al2O3 içeriği arttıkça müllit ve korindon fazlarının miktarı da artmakta, buna bağlı olarak cam fazı azalmakta ve buna bağlı olarak ürünlerin refrakter direnci ve yüksek sıcaklık performansı da artmaktadır. Cam fazı miktarındaki artış ve viskozitedeki azalma, yüksek alümina tuğlaların yapısını bozacaktır. Özellikle, KO ve NaO'nun varlığı yalnızca sıvı fazın oluşturulduğu sıcaklığı düşürmekle kalmaz, aynı zamanda sıvı fazın viskozitesini de azaltır, bu da ürünün yüksek sıcaklık dayanımında hızlı bir düşüşe neden olur. Al2O3 içeriği %72'den az olan yüksek alüminyum ürünler için yüksek sıcaklıkta stabil olan tek kristal faz, Al2O3 içeriğindeki artışla birlikte artan müllittir; %72'den fazla Al2O3 içeriğine sahip yüksek alüminyum ürünler için, yüksek sıcaklığa dayanıklı kristal fazlar müllittir ve Korindon için, Al2O3 içeriği arttıkça korund miktarı artar ve müllit miktarı azalır, bu da buna bağlı olarak Ürünün yüksek sıcaklık dayanımı.
Bu nedenle yüksek alümina tuğlalar AL2O3 içeriğine göre üç seviyeye ayrılır. Birinci seviye yüksek alümina tuğlalar %75'ten fazla Al2O3'e sahiptir; ikinci seviye yüksek alümina tuğlalar %60-75% Al2O3'e sahiptir; ve üçüncü seviye yüksek alümina tuğlalar %48-60% alüminyum içeriğine sahiptir. Al2O3'ün %48'den az olması toplu olarak kil tuğlalar olarak adlandırılır.
Üçüncü sınıf yüksek alümina tuğlalar ile kil tuğlaların özellikleri benzer olup, ana kristal fazları müllit ve cam fazlarıdır. Yüksek sıcaklık performansı kil tuğlalara göre daha iyi olduğundan, kil tuğlaların kullanılabildiği her yerde üçüncü seviye yüksek alüminyum ürünler kullanılabilir. İkinci seviye yüksek alümina tuğlaların ana kristal fazı müllittir. Bu tip ürünün yüksek sıcaklık performansı kil tuğlalardan önemli ölçüde daha iyidir: birinci sınıf yüksek alümina tuğlaların ana kristal fazları mullit ve korindondur. Korindon müllitten daha yüksek kimyasal stabiliteye ve yangına dayanıklılığa sahip olduğundan, üründeki korindon içeriği o kadar yüksek olur. ürünün yüksek sıcaklık dayanımı ve erozyon direnci artar. Bununla birlikte korundun termal genleşme katsayısı müllitten çok daha büyüktür, bu nedenle korundum içeriği ne kadar yüksek olursa termal şok direnci de o kadar düşük olur.
Yüksek alümina tuğlaların önemli çalışma özellikleri yük yumuşama sıcaklığı ve yüksek sıcaklıkta sürünmedir. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi ürünün AL2O3 içeriğinin artmasıyla yük yumuşatma sıcaklığı da artar. Al2O3 içeriği %70'in altında olan yüksek alümina tuğlaların yük yumuşama sıcaklığı, müllit kristal faz ile sıvı faz arasındaki niceliksel orana bağlıdır. Al2O3 içeriği %70 ila %90 arasında olan müllit-korindon ürünler için Al2O3 arttıkça yük yumuşatma sıcaklığı önemli ölçüde artmamaktadır. Bunun nedeni, Al2O3'ün artmasıyla birlikte hammaddedeki Fe2O3 ve TiO2 bileşenlerinin bir miktar artmasıdır, bu da yüksek sıcaklıktaki sıvı fazın miktarını ve özelliklerini değiştirir. Müllit kristal fazı yüksek sıcaklıklarda kısmen yumuşar ve korindon miktarında artış olmasına rağmen bir iskelet oluşturamaz, bu da yük altında yumuşama sıcaklığında önemli bir artışa neden olmaz. Yalnızca üründeki Al2O3 içeriği %90'ın üzerinde olduğunda veya hatta %95'in üzerine ulaştığında, üründeki ana kristal faz korindondur, kristal taneleri arasındaki doğrudan bağlanma oranı önemli ölçüde artar ve sıvı faz yalnızca kristal taneleri arasındaki boşluklar ve yükü Yumuşama sıcaklığı önemli ölçüde artar.
Yüksek alümina tuğlaların yüksek sıcaklıktaki sürünme davranışı, sürünme hızı ile ifade edilir. Birinci seviye ve ikinci seviye yüksek alümina tuğlaların burulma sünme oranları benzerdir. 1200 derecede, sürünme oranı 0,25~0,29×10-5Rh'dir, üçüncü seviye yüksek alümina tuğlalar ise aynı sıcaklıkta 3,5×10'dur. -5r·h, birinci ve ikinci sınıf yüksek alüminyum tuğlalardan 10 kat daha yüksek.
Faz analizi, birinci ve ikinci seviye yüksek alümina tuğlalardaki cam fazı içeriğinin %7 ila %9 olduğunu ve üçüncü seviye yüksek alümina tuğlalarda %20 olduğunu göstermektedir. Sünme hızı sadece cam fazı içeriğiyle değil aynı zamanda cam fazının bileşimi ve bileşimiyle de ilgilidir. Yüksek sıcaklık viskozitesi ile ilgilidir. Üçüncü seviye yüksek alümina tuğlanın 1200 derecede sıvı viskozitesi, birinci seviye yüksek alümina tuğlanın sadece yarısı ve ikinci seviye yüksek alümina tuğlanın %26'sıdır. Dolayısıyla üçüncü seviye yüksek alüminalı tuğlaların sünme davranışında cam fazı öncü rol oynarken, birinci ve ikinci seviye tuğlalarda cam etkisinin yanı sıra tane sınırı sünmesi de önemli rol oynamaktadır. Kristal fazlar arasındaki doğrudan bağlanma oranı ne kadar yüksek olursa tane sınırı kaymasının etkisi de o kadar büyük olur. O kadar bariz ki. Açıkçası, hammaddelerin saflığının arttırılması, matrisin kimyasal ve mineral bileşiminin değiştirilmesi, cam fazlarının sayısının azaltılması ve üretim sırasında cam fazının bileşiminin ayarlanması, yüksek sıcaklıkta sürünme özelliklerinin iyileştirilmesinin anahtarıdır. Aynı zamanda yüksek sıcaklıkta hacim stabilitesini ve cüruf direncini de geliştirebilir.
Yüksek alümina tuğlaların termal şok stabilitesi zayıftır ve bu durum ürünün faz bileşimi ile yakından ilişkilidir. Üretimde, çamurun parçacık bileşiminin ayarlanması ve ürünün parçacık yapısı özelliklerinin iyileştirilmesi gibi önlemler genellikle termal şok stabilitesini uygun şekilde iyileştirmek için kullanılır. Yüksek termal şok stabilitesi ve yüksek alüminyum ürünler üretmek için bileşenlere uygun miktarda sentetik kordiyerit, zirkon tozu vb. eklenmesi belirli sonuçlara ulaşılmıştır.
Yüksek alümina tuğlalar, metalurji, makine imalatı, petrokimya endüstrisi, enerji ve hafif sanayi gibi endüstriyel üretim alanlarında kullanılan termal ekipmanlar için astar malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.
