耐火材料承受溫度快速變化和破壞的能力稱為熱震穩(wěn)定性,也稱為耐熱震、耐溫急變性、耐冷熱等。熱震作為耐火材料損壞的主要原因之一,會導(dǎo)致材料的強度衰減,誘發(fā)裂紋的產(chǎn)生和擴展,加速材料的剝落和熔體對耐火材料的侵蝕。因此,熱震穩(wěn)定性是澆注料極其重要的性質(zhì)。但由于澆注料是一種不均勻的脆性材料,熱膨脹率高,導(dǎo)熱性和彈性小,耐熱性差,熱震穩(wěn)定性差。
提高澆注料熱震穩(wěn)定性的重要方法有:
(1)改善原料顆粒的組成:選擇強度高、彈性模量低的原料。比如燒結(jié)致密的細晶粒狀態(tài)一般比缺陷裂紋多的粗晶粒強度更高,所以細晶粒的熱震穩(wěn)定性比粗晶粒好。
(2)改變產(chǎn)品形狀:選擇結(jié)構(gòu)小、簡單的產(chǎn)品,內(nèi)部應(yīng)力集中,有利于提高熱震穩(wěn)定性。
(3)改變生產(chǎn)工藝:在生產(chǎn)產(chǎn)品時,適當增加其孔隙率或微裂紋,使產(chǎn)品裂紋交錯,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),吸收熱應(yīng)力,提高產(chǎn)品熱震穩(wěn)定性。
(4)優(yōu)化產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu):第二相或第二種材料引入材料中,產(chǎn)品內(nèi)部形成不均勻結(jié)構(gòu),達到增韌效果,提高材料熱震穩(wěn)定性。
FuhrerM研究了鋁酸鈣水泥結(jié)合澆注料的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)展。研究表明,當CA6在1300℃以上時,CA6在板狀氧化鋁顆粒中間形成,榮盛耐材別是在表面附近。因此,CA6可以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),結(jié)合骨料和基質(zhì),提高熱震穩(wěn)定性。
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