耐火材料熱力學(xué)基本特性對(duì)實(shí)際應(yīng)用的重要程度，由于耐火材料經(jīng)常在加熱情況下使用，因此耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)即成為其性質(zhì)的重要方面。
 
一、熱膨脹性
耐火材料的熱膨脹是指制品在加熱過程中的長度或體積的變化。
 
耐火材料使用過程中常伴有極大的溫度變化，隨之而來的長度與體積的變化，會(huì)嚴(yán)重影響熱工設(shè)備砌體的尺寸嚴(yán)密程度及結(jié)構(gòu)，甚至?xí)剐缕鲶w破壞。此外，耐火材料的熱膜脹情況還能反映出制品受熱后的熱應(yīng)力分布和大小，晶型轉(zhuǎn)變及相變，微細(xì)裂紋的產(chǎn)生及抗熱震穩(wěn)定性等。
 
熱膨脹的表示方法有線膨脹率和線膨脹系數(shù)兩種，也可以用體積膨脹率或體積膨脹系數(shù)表示。
 
線膨脹率是指由室溫至試驗(yàn)溫度之間試樣長度的相對(duì)變化率。表達(dá)式如下：
 
由于晶型轉(zhuǎn)變，相變化等多種原因，耐火材料的熱膨脹變化率在各個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)，其數(shù)值經(jīng)常是變化的，因此常用曲線來表示，幾種常用耐火制品的熱膨脹曲線見下圖。

 
線膨脹系數(shù)是指由室溫至試驗(yàn)溫度之間，每升高1℃，試樣長度的相對(duì)變化率，計(jì)算公式如下：
 
常用耐火制品平均熱膨脹系數(shù)見下表。
 
由于制品的線膨脹系數(shù)很小，一般情況下，體積膨脹系數(shù)就不再另測(cè)量，而用線膨脹系數(shù)值的3倍來表示。
 
二、熱導(dǎo)率
耐火材料熱導(dǎo)率的定義是在單位溫度梯度條件下，通過材料單位面積的熱流速率。表達(dá)式如下：(熱線法測(cè)定用）
 
 
在生產(chǎn)實(shí)際中，一般的熱工設(shè)備需考慮熱量通過耐火材料后的損失量，需要計(jì)算隔熱耐火材料的保溫效果，在有些隔焰加熱爐如焦?fàn)t等，還需要耐火材料的隔墻具有較高的熱導(dǎo)率，由此可見熱導(dǎo)率指標(biāo)在熱工設(shè)計(jì)中的重要性。
 
耐火制品中所含氣孔對(duì)熱導(dǎo)率影響最大。氣孔內(nèi)氣體熱導(dǎo)率低，因此氣孔總是降低材料的導(dǎo)熱能力。在一定溫度限度內(nèi)，對(duì)一定范圍的氣孔率來說，氣孔率愈大，則熱導(dǎo)率愈小，其關(guān)系的實(shí)測(cè)值可見下表，另外，當(dāng)氣孔率總值相同時(shí)，氣孔體積大的熱導(dǎo)率大。
 
制品材質(zhì)的化學(xué)組成及品體結(jié)構(gòu)也對(duì)熱導(dǎo)率有明顯影響，碳質(zhì)耐火制品即表現(xiàn)出了極高的導(dǎo)熱能力，常見耐火制品的熱導(dǎo)率曲線見下圖.輕質(zhì)隔熱制品的熱導(dǎo)率由線見下圖.幾種耐火混凝土的熱導(dǎo)率曲線見下圖。
 
 
 
 
 
 
三、比熱容
耐火材料比熱容的定義是常壓下加熱1kg樣品使之升溫1℃所需的熱量。
 
耐火材料的熱容指標(biāo)，在設(shè)計(jì)和控制爐體的升溫、冷卻，特別是蓄熱磚的蓄熱能力計(jì)算中，具有重要意義。比熱容的表示式為：
 
耐火材料的熱容是隨著它的化學(xué)礦物組成和所處的溫度條件而變化的，下圖示出了它們之間的變化關(guān)系。