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耐火材料的蠕变

【摘要】:
耐火材料的蠕变

  耐火材料特别是在高温下当承受低于其极限强度的一定应力下回产生塑性变形,变形量随负荷时间延长而增加,甚至导致材料破坏。这种受外力作用产生的变形随时间而增加的现象称为蠕变。耐火材料的蠕变是以其在一定温度下受压应力的作用并经过一定时间产生的压蠕变来表示。蠕变以压蠕变率e度量,即e=Ln-L1/L0*100%式中L0、L1和Ln分别表示试样原始高度、试样恒温开始的高度和试样恒温数小时的高度,皆以mm计。有时也常以达到某一应变量的时间表示,也可直接以变形或应变速率与时间的曲线描述。由于压应力所测应变的结果不易敏锐反映材料内部的物相变化,故常以其弯曲蠕变或扭转蠕变表示。

  耐火材料的蠕变是温度、应力、时间和材料结构的函数。彩礼所处的温度愈高,承受应力愈大,时间愈常,蠕变率愈大。

  当耐火材料完全由晶体构成时,蠕变除受到与晶体弹性有关的晶体的键强影响以外,主要受晶体内空位扩散。位错移动、晶界滑移和晶粒间的结合状态所控制。晶体缺陷愈少、晶界较少以及晶粒间穿插结合较强,皆不易产生严重蠕变。

  当材料含有玻璃相,特别是当玻璃相为连续相时,材料的蠕变受玻璃相控制。玻璃相的量愈多喝粘度愈低,材料在低应力下即可产生粘性流动,故在高温下蠕变愈严重。当耐火材料中含有在高温下可能形成液相的杂质时,杂质形成的液相量愈多,其粘度随温度升高降低愈块,则蠕变愈严重。

  耐火材料中晶粒边界处的气孔或裂纹可直接引起晶粒边界的滑移。另外,在高温下材料中的液相可向固相见的气孔中渗透,特别是向25um一下的中、小气孔渗透,因而气孔的存在,通过液相的迁移也影响蠕变。所以,材料的气孔对蠕变影响很大。提高材料的气孔率,实际上就可提高其蠕变率。