基于细观力学的耐火材料单轴拉伸微损伤模型研究

实现定量描述耐火材料非线性力学行为对于评价其损伤演化机制至关重要,因此在单轴拉伸试验的基础上,对材料细观损伤机制进行分析,并结合广义自洽模型,通过构建损伤相弹性模量关于外载荷的损失函数来表征细观损伤演化过程,建立了材料受载状态下的微损伤模型,实现了材料非线性力学行为的定量描述。同时以镁碳质耐火材料为研究对象,对材料在单轴拉伸载荷下的损伤演化过程进行了模拟。结果表明,运用此方法对耐火材料的受拉损伤过程进行表征,其结果与试验结果可以较好地吻合。     

MgO-C耐火材料受载损伤过程的声发射特性研究

为了弄清MgO-C耐火材料的损伤演化过程及破坏形式,利用声发射技术研究了MgO-C耐火材料受载破坏过程中的声发射现象,通过信号分析方法,对声发射信号功率谱的质心频率和声发射能量历程图进行了分析。结果表明:MgO-C耐火材料的受载破坏过程分为4个阶段,主要的损伤形式为基质损伤和界面损伤。     

镁碳耐火材料的分析表征

镁碳耐火材料是目前钢铁工业的适用耐火材料。因此,表征它的物理、化学特性是预计其使用寿命的关键。提出了全面分析和表征这种材料的方法。通常,镁碳耐火材料包含元素相（碳、硅和铝）、非氧化物相、氧化物相（SiC、MgO和Al2O3）、有机相（结合剂）、各种添加剂和杂质。所以,这种材料的化学表征是非常困难的,通常需要将以下分析技术联合使用：X射线衍射,各种热分析和热重分析,电感耦合等离子光谱（ICP—AES）,比重分析和C／S元素分析仪（LECO）。将不同分析手段获得的数据综合并用有效的方法处理。各种元素的分析结果和每一种定量分析方法的精度都是比较准确的。     

钢包内衬用镁铝碳质耐火材料的研制

介绍了镁铝碳质耐火材料在钢包上试用的结果,利用电子显微镜和X射线光谱测定了该种耐火材料显微结构的变化,并确定了其使用性能,此种耐火材料具有良好的气孔率、较高的抗热震性和抗侵蚀性,以及更高的使用寿命。     

镁碳质耐火材料用先进的酚醛树脂系列

对于成型耐火材料(镁碳)的生产和浸渍工艺来说,已看到沥青结合剂比酚醛(PF)基树脂结合剂优越,这归因于它的抗氧化和抗热震性能,以及在炼钢温度下碳的二次相的有效分布。由于在600℃以上分子广泛地重新排列组合,因此热解形式的二次沥青碳特性属于石墨类。通过使用计算机辅助的设计法,可以优化一系列性能,其中包括具有“似沥青”特性的PF树脂(石墨结构)的开发,而它却无沥青产品给人体带来的有害致癌物。实验性的PF树脂的模拟试验已取得了接近于沥青的结果,而且在氧化和热震试验中,其结果优于传统的PF树脂。树脂具有对计算机模拟用的内在灵活性,目前应该能够为成型耐火材料生产开发出一系列的PF树脂,它们具有沥青系列的属性,对健康却无害处。目前,在一次精炼和二次精炼中所使用的沥青结合和树脂结合的产品之间,测定不到操作使用方面的差异,甚至于在树脂成本较高的基础上,树脂结合的耐火材料系列仍保持价格上的竞争力。     

MgO-Al_2O_3-C系耐火材料技术的应用

联合股份公司所生产的牌号-2制品,在外观和尺寸精度方面,不亚于蚀损速度相同的公司牌号为PL9310的镁碳质耐火材料。在遵守操作工艺参数情况下,其平均使用寿命如试验所示,不小于45～50次。乌拉尔复合材料联合股份公司和《镁砖》公司会同联合股份公司改进了MgO-Al_2O_3-C系耐火材料的生产工艺,皆在全面提供各种制品以便能最充分地利用它们在冶金热工设备各个部位与区域发挥使用寿命高的潜力。     

镁碳质耐火材料的热机械性能

沥青和树脂结合的镁碳质耐火材料的热机械性能的研究是在２０～１５００℃范围内通过拉力、压力和三点弯曲实验进行的。在室温下,两种材料展现的非线性和准脆性性能与混凝土相似。非线性归因于微塑性和劣化过程且与时间有关。发现沥青结合的材料的机械性能优于树脂结合的材料。在５００～６００℃下发生物理化学变化后,材料的非线性行为主要受到劣化和塑性机理的控制。在结合剂分解期间的不同温度范围内和在１０００℃以上观测到时     

基于ABAQUS的耐火材料细观损伤本构模型的开发与实现

针对耐火材料复杂的非线性力学行为及其损伤机制,在细观力学基础上提出了基于界面相模型的耐火材料细观损伤力学模型,利用ABAQUS软件的二次开发平台,开发了该本构关系的子程序。利用该本构模型,对镁碳质耐火材料的受压试验进行了数值模拟。结果表明,运用该本构模型对耐火材料的非线性损伤力学行为进行模拟,与试验结果能够较好地吻合。     

Untypical Young's modulus evolution of model refractories at high temperature

Industrial refractories can exhibit untypical Young's modulus behaviour versus temperature, characterized by hysteretic loops in the plot E_(T). This paper shows how the use of simplified model materials helps in the understanding of such behaviours, obviously depending both on the properties of each component of the refractory material and on the presence of internal defects. Model materials constituted of a hot-pressed glass matrix surrounding spherical alumina inclusions have been studied. Glasses exhibiting various coefficients of thermal expansion (CTE) have been used as matrix in order to obtain three typical microstructural configurations (Δα < 0, Δα = 0 and Δα > 0, where Δα denotes the CTE difference between matrix and inclusions).     

Rational methods of transporting refractories

Conclusions The introduction into industry of the container method of transporting special shapes and of the pallet method for rectangular refractories will facilitate the mechanization of laborious loading-unloading jobs, increase the safety of the goods and may lead to big savings.With the aim of more rapidly introducing these progressive methods of carrying refractories, it is desirable to make a test batch of containers and to organize pallet and container trips in the near future.     

基于经验模式分解与主元分析的耐火材料声发射损伤分类

耐火材料微观结构十分复杂,其破坏形式呈现多样化、复杂化,如何对其损伤进行高效准确地判别十分重要。为此,借助声发射技术对镁碳质耐火材料受压过程进行了损伤声发射信号采集,针对海量声发射数据,首先采用了经验模式分解结合主元分析,对声发射信号进行了特征提取与参数化降维:在大量的声发射时域与频域参数中,选取前7个主元来表征损伤,其损伤贡献率可以达到99%;之后将主元作为支持向量机输入进行损伤分类,将损伤分为两个主要类型,基质相与界面相损伤;最后将分析结果与扫描电镜结果进行对比分析,发现两者结论可以较好地吻合,可为运用声发射手段检测耐火材料损伤提供一种高效准确的解决方案。     

中国耐火材料工业50年来的变迁

简要叙述了中国耐火材料工业５０年来的发展。它经历了三个时期：经济恢复时期（１９４９～１９５２年）;初期发展时期（１９５３～１９６６年）以及改革开放时期（１９８０～１９９８年）。还讨论了即将来临的新世纪耐火材料的发展前景     

The effect of interfacial properties on damage evolution in model composites

This study explores the effect of interfacial properties on damage evolution and damage mechanisms in model glass fiber reinforced epoxy matrix composites. The composite properties were varied by changing the interfacial bond between the fiber and the matrix. Double‐edge‐notched specimens were tested in tension and evaluated using thermoelastic stress analysis (TSA) to observe damage initiation and evolution, and to identify the operative damage mechanism. Changing the interface properties was found to change the operative damage mechanism. This study conclusively demonstrates that the damage mechanism in composites can be controlled by judicious changes in the interface properties. POLYM. COMPOS. 26:241–246, 2005. © 2005 Society of Plastics Engineers.     

耐火材料损伤蚀变研究的进展

简述了高温、化学腐蚀、热震和多种机械载荷对耐火材料损伤依变的影响；综述了陶瓷耐火材料冲击、磨损、热震、疲劳和慢速裂纹扩展方面研究的进展；讨论了综合破坏作用下材料的行为及模拟性试验。     

Hyperdense refractories based on magnesia spinel

Conclusions A technology was developed for making hyperdense spinel-based refractories without preliminary synthesis of the spinel.A study of the properties of the refractories showed that in addition to high mechanical properties (_comp=1500–2430 kg/cm², refractoriness under load of about 1800°C), they possessed adequate thermal shock resistance (6–9 air-heat cycles from 1300°C), and a high resistance to the action of alkalis such as caustic soda, sodium adipates, sulfates and sulfides of sodium, which means that they can be recommended for use in conditions subject to the intensive action of these agents.Translated from Ogneupory, No. 8, pp. 34–41, August, 1972.