什么是抗熱振穩定性?有什么特點

匿名用戶 | 2017-05-23 08:19

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（共1個回答）
  • 指材料在承受急劇溫度變化時,評價其抗破損能力的重要指標.si3N.各測試值之間越接近,精密度就越高.反之,精密度就越低抵抗損傷的能力.曾稱熱穩定性,熱震穩定性,抗熱沖擊性,抗溫度急變性,耐急冷急熱性等.
    襯火材并在低溫和中溫下是脆性材料,缺乏延性,在熱工設備使用中,常常受到急劇的溫度變化,導致損傷.抗熱震性是耐火材料重要的使用性能之一.抗熱震性機理材料的抗熱震性,是其力學性能與熱學性能在溫度變化條件下的綜合表現.材料遭受的急劇溫度變化,稱為熱震.
    材料在熱震中產生的新裂紋,以及新裂紋與原有裂紋擴展造成的開裂、剝落、斷裂等狀況,稱為熱震損傷.熱震損傷是熱應力作用的結果.材料在溫度變化時,變形受到抑制所產生的應力為熱應力.線腳脹來數不同的多相物體在溫度變化時,均勻熱膨脹的物體受到溫度梯度作用時,以及相變時,都會產生熱應力.熱應力與材料的彈性模貢及彈性應變成正比,而彈性應變等于線膨脹系數和溫度變化的乘積.
    理論上,對陶瓷與耐火材料處于脆性階段的抗熱震性已提出兩種互補的分析.一種是熱彈性理論,認為材料受到的熱應力超過材料的極限強度時,導致瞬時斷裂,即所謂的“熱震斷裂”.金格里(W.D.Kingery)根據不同的熱震條件,導出“抗熱展斷裂參數”R,側和R”表達式.
    為避免熱展斷裂的發生,要求具有較高的強度、熱導率或熱擴散率,以及低的線膨脹系數和彈性模量.另一種是能量理論,認為材料中不可避免地存在著或大或小數量不等的微裂紋,材料的熱震損傷是裂紋擴展的結果.哈塞曼(D.P.H.Hasselman)用斷裂力學中的能量平衡原理分析熱應力引起的裂紋擴展,適用于比較G不同材料的杭熱震性)1式中G為斷裂能.對多數耐火材料,為減小熱震裂紋5擴展的程度,要求具有較高的斷裂功和彈性模量,較低月的強度.在此,對彈性模量和強度的婪求,剛好與為避另免熱震斷裂發生的要求相反.海塞曼還提出一種熱震斷裂發生與裂紋擴展的統一理論,所命名的參數為“熱本應力裂紋穩定性參數”
    于材料的組成和結構不同,熱震條件不同,表征抗熱震性的參數也不同,因此,不能隨意選用.、改善抗熱震性的途徑首先,應從顯微結構出發,門使其具有低的線膨脹系數和彈性模量,高的斷裂功和熱導率.這可采取向基體中引入第2相或第2種材料等措施實現,例如,向材料中引入線膨脹系數低的尖晶石(如鎂鋁磚、鎂鉻磚)、加入熱導率高而線膨脹系數和彈性模量低的石墨(如MgO一C系、Mgo一Cao一C系、A1203一C系制品);利用氧化錯的相變增韌,往氧化鋁、莫來石等基體中加入氧化錯;利用纖維增強,往耐火澆注料中加入鋼纖維或耐火纖維.其次,應考慮制品的大小和形狀.制品小,形狀簡單,抗熱震性相對好些.抗熱震性試驗是評價試樣經受1次或多次溫度急劇變化的損傷程度.表征抗熱震性,需要兩個要素:試樣經受的熱循環和評價其熱震損傷程度所用的方法.試樣經受的每一熱循環,包括兩個階段.在第1個階段,整個試樣或只其1部分(例如一個面)加熱到初始溫度T..
    在此加熱期間,加熱速率不導致過大的應力.熱震是在由初始溫度界迅速變為最終溫度T‘的第2個階段完成的.如界>Tf,熱震由冷卻完成;如不環境中自然冷卻達到,或者通過鼓風冷卻達到,或者通過在Tf溫度下的水浴(或其他浴)中淬冷達到.在熱震由加熱完成的情況下,試樣溫度由T‘迅速變為Tf,可將試樣移至高溫爐實現.評價熱震損傷程度所用的方法,通常是測量熱震后試樣的保持強度.但強度這一參數的統計偏差較大.其他評價方法有外觀檢查、質量損失、彈性模量變化、聲發射等
    .標準試驗方法如下:(1)中國的直形磚水淬冷法(YB376).直形磚((200~230mm)X(100~150爪m)K(50~loomm”的受熱端面伸入到預熱至11.℃的爐內50mm,保持20min,接著在室溫水中淬冷3min,然后干燥.用受熱端面破損一半的熱循環次數表征其抗熱震性.(2)中國的長條試樣試驗法(YB4018).長條試樣(23ommx114mmx31mm或230mmX65mmX31mm)以一個面(23omm只3lmm)為受熱面,在均熱板上自室溫以規定的速率加熱至1000℃,保持30min,然后置于空氣中淬冷.以熱震前、后抗折強度變化百分率評價其損傷程度.(3)美國的鑲板試驗法(ASTMC38).試驗磚盛砌成的邊長不小于46Omm的正方形鑲板,預熱24h,冷卻,然后按要求的次數在爐子和噴水霧的鼓風機之間經受熱循環,以質量損失與外觀檢查評價其熱震損傷程度.(4)美國的長條試樣試驗法(ASTMCll00).長條試樣(長度為228mm的直磚、薄片磚、條等)橫跨燃氣燒嘴.從點火開始,加熱15min,熱面溫度為816~1093℃,然后關閉燎氣,通過燒嘴鼓風冷卻15min.循環5次.以試樣熱震前后的彈性模量、聲速或抗折強度變化百分率,評價其損傷程度.(5)歐洲耐火材料生產者聯合會的圓柱體試樣水淬冷法(PRE/RS一1).圓柱體試樣(直徑50om,高SOmm)于950℃爐中加熱15min,接著在室溫水中淬冷3min,之后干燥.用導致斷裂的熱循環次數表征其抗熱震性.(6)歐洲耐火材料生產者聯合會的梭柱體試樣空一氣淬冷法(PRE/RS一2).棱柱體試樣(114mm火石4mmX64mm)加熱至95oaC,保持45min,然后置于鐵板上,用一股壓縮空氣噴射smin,之后經受.,3MPa的彎曲應力,當試樣斷裂時,試驗結束,否則,重復熱循環,直至斷裂或30次為止.(7)英國的小梭柱體試樣試驗法(BS1902:5.11).小棱柱體試樣(75mmX50mmX50mm)置于冷爐內,以恒定的速率加熱到450℃(硅磚)或1000℃或1200℃(其他材料),在該溫度下保持30而n,之后經受空氣冷卻和加熱循環,每次20min.每一循環后,經受固定的彎曲應力,循環重復至斷裂或30次為止.
    匿名用戶 | 2017-05-23 08:19

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