耐火材料的蠕變
作者:佚名發(fā)布時(shí)間:1970-01-01
耐火材料特別是在高溫下當(dāng)承受低于其極限強(qiáng)度的一定應(yīng)力下會(huì)產(chǎn)生塑性變形,變形量隨負(fù)荷時(shí)間延長(zhǎng)而增加,甚至導(dǎo)致材料破壞。這種受外力作用產(chǎn)生的變形隨時(shí)間而增加的現(xiàn)象稱蠕變。耐火材料的蠕變是以其在一定溫度下受壓應(yīng)力的作用并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間產(chǎn)生的壓蠕變來(lái)表示。有時(shí)也常以達(dá)到某一應(yīng)變量的時(shí)間表示,也可直接以變形或應(yīng)變速率與時(shí)間的曲線描述。由于壓應(yīng)力所測(cè)應(yīng)變的結(jié)果不易敏銳反映材料內(nèi)部的物相變化,故常以其彎曲蠕變或扭轉(zhuǎn)蠕變(剪切蠕變)表示。
耐火材料的蠕變是溫度,應(yīng)力、時(shí)間和材料結(jié)構(gòu)的函數(shù)。材料所處的溫度愈高,承受應(yīng)力愈大,時(shí)間愈長(zhǎng),蠕變率愈大。當(dāng)耐火材料完全由晶體構(gòu)成時(shí),蠕變除受到與晶體彈性有關(guān)的晶體的鍵強(qiáng)影響以外,主要受晶體內(nèi)空位擴(kuò)散、位錯(cuò)移動(dòng),晶界滑移和晶粒間的結(jié)合狀態(tài)所控制。晶體缺陷愈少、晶界較少以及晶粒間穿插結(jié)合較強(qiáng),皆不易產(chǎn)生嚴(yán)重蠕變。
當(dāng)材料含有玻璃相,特別是當(dāng)玻璃相為連續(xù)相時(shí),材料的蠕變受玻璃相控制。玻璃相的量愈多和粘度愈低,材料在低應(yīng)力下即可產(chǎn)生粘性流動(dòng),故在高溫下蠕變愈嚴(yán)重。當(dāng)耐火材料中含有在高溫下可能形成液相的雜質(zhì)時(shí),雜質(zhì)形成的液相量愈多,其粘度隨溫度升高降低愈快,則蠕變愈嚴(yán)重。
耐火材料中晶粒邊界處的氣孔或裂紋可直接引起晶粒邊界的滑移。另外,在高溫下材料中的液相可向固相間的氣孔中滲透,特別是向25μm以下的中、小氣孔滲透,因而氣孔的存在,通過(guò)液相的遷移也影響蠕變。所以,材料的氣孔對(duì)蠕變影響很大。提高材料的氣孔率,實(shí)際上就可提高其蠕變率。