耐火材料抗热震性试验方法探讨

介绍了国内外耐火材料抗热震性试验方法的试验原理、尺寸、检验范围等,并讨论其他不适合现有耐火材料抗热震性验方法的异型、新型耐火材料的检验细节,由此提出耐火材料抗热震性试验的新思路。     

莫来石-堇青石耐火材料的抗热震性

已经研究了在热震条件下，骨料尺寸对莫来石-堇青石样品强度减小的作用。被震样品的强度减小显示依赖于骨料的尺寸、被烧结样品的预震强度及堇青石的含量。热震后的残余强度在由细骨料制备的样品中有所增加，这是由于其较高的初始强度。这些样品含有较低量的堇青石，其结果是由于减小了骨料颗粒的尺寸而导致了堇青石分解的增加。     

连铸用铝碳耐火材料的抗热震性

本文说明的是维苏威研究中心和库克森技术中心最近所做的工作。这些工作着重于进一步提高连铸用耐火材料的抗热震性。这里我们把它们分成三部分。重点是：１．进一步提高对铝／碳耐火材料热震断裂特性的认识；２．研究显微结构如何影响材料的性能；３．用有限元模型法预测材料在使用中应力产生的位置和有关数值。接着本文讨论了改进材料和提高构伯性能的意义。     

含碳耐火材料的抗热震性

由于抗热震性评估的综合过程所涉及的费用和时间，通常选用有良好导热性的含碳耐火材料。文中探讨了USIMINAS为确定浇注钢包用含碳耐火材料抗热震性所用的方法。所采用的检测方法涉及到根据裂纹开口位移和热震参数(R″″和Rst)测定断裂功。现已证实这种方法对选择和研究合适的显微结构借以延长耐火材料内衬寿命是有用的。     

镁铬耐火材料抗热震性的评估

测试了11种从市场上购买的镁铬耐火材料的基本性能,并测定了20℃、950℃和1 400℃下的抗折强度,950℃和1 400℃下的线性热膨胀系数,通过静态方法测定了杨氏模量及950℃下的断裂功。计算了抗热震性Rst和R4值及相关的抗热震性（TSR）。通过静态或动态法测得的杨氏模量值,Rst标准都是预测TSR的有效方法。在20℃和950℃下通过不同方法测定了杨氏模量并进行比较,结果证实,杨氏模量与温度有关。     

铝热反应自扩散高温合成耐火材料的抗热震性

研究了亚稳定状态对具有复合材料结构的铬矿石质铝热反应自扩散耐火材料热震稳定性的影响，尤其是确定了热震稳定性与对Al2O3亚稳定相的形成起作用的一些因素的关系，这些因素有：复合材料结构的形成；SiO2与Fe2O3基质的合金化；合金化SiO2增强相的使用及铝热反应混合料燃烧时增强相低温的应用。在每种情况下热震稳定性均能得到显著提高(达10次以上)。采用粘土熟料粉增强后产生了α-Al2O3亚稳定相。在骨料颗粒与基质界面上裂纹发生变向，伴随有损毁表面的面积增大，以及铝热复合材料热震稳定性的提高。     

β-SiAlON基复相耐火材料的高温使用性能研究

研究了β-SiAlON-刚玉、β-SiAlON-SiC和β-SiAlON-刚玉-SiC三种复相耐火材料的主要高温使用性能,以及其中SiAlON相含量(w,下同)分别为25%、40%和55%时对其性能产生的影响。结果表明:β-SiAlON-SiC复相耐材的抗热震性、抗渣侵蚀性优于β-SiAlON-刚玉,在热震温差为1100℃时,抗热震次数达到40次以上;β-SiAlON-刚玉复相材料的抗氧化性优于β-SiAlON-SiC,在1400℃氧化10h后,各试样单位面积的质量增加量约为:β-SiAlON-刚玉29.07～29.79mg·cm-2,β-SiAlON-SiC35.56～36.40mg·cm-2,β-SiAlON-刚玉-SiC33.0mg·cm-2。随着β-SiAlON含量的增加,β-SiAlON-刚玉的抗热震性和抗渣侵蚀性增强,抗氧化性减弱;而β-SiAlON-SiC的抗热震性减弱,抗渣侵蚀性和抗氧化性增强。     

耐火制品抗热震性的快速测定法

耐火制品的使用效果在诸多方面决定于其抗热震性,因此,在耐火材料生产过程中以及在研制新品种耐火材料时,必须测定其抗热震性。原苏联国家标准ГОСТ7875-83是测定抗热震性的公认方法。该方法比较繁琐,需要进行大量试验,其结果取决于与试样损坏有关的大多数因素。因此,在具体制品生产过程中,未能做到经常测定抗热震性,而且测定值常与规定值有误差。 推荐采用下列快速法测定耐火制品的抗热     

耐火材料抗热震疲劳行为评价的研究

提出了热震条件下的强度衰减方程,用多种耐 试验结果对该方程进行了拟合,强度衰减速率和残余强度两者的对数值间存在或人段存在直线上此可将材料分成３种类型,并可更精确评价其抗热震性。     

提高日用玻璃陶瓷抗热震性的方法

日用玻璃陶瓷具有外观晶莹亮丽、容易清洁、质地坚韧且节能环保等特点。抗热震性是此类产品的重要性质,会影响到产品的使用寿命和安全性。本文分析了日用玻璃陶瓷抗热震性的影响因素,并从材料的组成和工艺的角度,探讨了提高日用玻璃陶瓷抗热震性的方法。     

Si3N4—Al2O3复相陶瓷的抗热震性与晶界脆化

对Ｓｉ３Ｎ４－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷的抗热震性能进行了检测和分析。经Ｘ射线衍射，ＳＥＭ和能谱分析表明，材料的热震损伤与晶脆化有关，造成沿晶脆断的主要原因是Ｃａ等杂质元素在晶界的偏聚。采取退火热处理可使非晶相结晶化，提高陶瓷材料的抗热震性。     

碳化钛烧结复合材料的抗热震性

利用残余强度方法研究了碳化钛烧结金属陶瓷复合材料的抗热震性。发现抗热震性及残余强度变化系数与材料中金属结合的化学成分及碳化物相的体积比之间存在着强烈的依存关系。     

ZrO_2相变设计改善耐火材料抗热震性的设想

ＺｒＯ２的马氏体相变是陶瓷学界广泛研究的重要课题之一,并在结构陶瓷的增韧和强化中得到成功应用。耐火材料一般在热循环条件下服役,与常温下使用的结构陶瓷不同,其抗热震性是一个重要的性能指标。本文根据ＺｒＯ２的相变特征提出了利用ＺｒＯ２相变改善锆质耐火材料抗热震性的设想。     

高强抗热震莫来石砖的研制

以优质莫来石作骨料 ,基质中加入电熔白刚玉粉、莫来石细粉、苏州粘土 ,并预先制成混合粉 ,适量添加“三石” ,通过合理的颗粒级配 ,采用高压成型、高温烧成 ,生产出玻璃拉丝窑用高强抗热震莫来石砖。探讨了影响莫来石砖性能的几种因素     

Ca0.5Sr0.5Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷的抗热震性

采用热压烧结工艺制备了Ca05Sr05Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷材料,研究了Ca05Sr05Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷材料在900℃时抗热震性能和热震压缩断裂后的断口形貌.研究结果表明,堇青石掺杂量分别为5％、10％、15％的Ca0.5Sr0.5Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷在900℃热震时,临界热震次数Tc分别为TCC1=9,TCC2=10,TCC3=7;热震后复相陶瓷的断口为明显的脆性断裂断口,裂纹的扩展和延伸主要是沿着Ca05Sr05Zr4P6O24/堇青石的界面不断发生,属典型的沿结合面发生的断裂.     

具有优良抗热震性的可服务于低碳经济的耐火材料

为了减少耐火材料对钢水的增碳,将纳米级添加物尖晶石、板状刚玉和碳纳米管加入到Al2O3-C耐火材料中以降低碳含量,研制了用于浇钢水口及钢液过滤器的纳米优化碳结合耐火材料,还将微粉级TiO2和ZrO2添加到无碳Al2O3质陶瓷研制了无碳AZT耐火材料。结果表明:纳米级添加物的复合加入可以改善碳结合耐火材料的性能,这是因为材料中原位生成了相互交织的新物相;通过添加ZrO2和TiO2,可以制备出低气孔率、细晶粒且具有优良抗热震性的无碳Al2O3质耐火材料。     

氧化铝质耐火材料的机械性能与抗热震性之间的关系

研究了含Al2O3 42％耐火材料的热稳定性，进行了水冷试验。采用由纵向与横向测得的值计算了动态杨氏弹性模数。考虑到了一些机械性能，诸如耐压强度、动态弹性模数以及由共振频率和超音速测定获得的一些参数。提供了基于这些结果的热震性能分析。     

陶瓷材料抗热震断裂性和抗热震损伤性统一的理论

从裂纹体出发，基于能量守恒原理，论述了ＨａｓｓｅＩｍａｎ关于抗热震断裂性和损伤性统一理论的建立、意义和应用。解释了材料在热震破坏过程中不同阶段显示的不同抗热震主导机制，明确裂纹在抗热震方面的重要作用，提出营造裂纹的原理及途径。