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耐火材料蠕變的重要機理
作者:admin  發(fā)布時間:2019-10-12 02:10:06  點擊率:632
多孔粒狀氧化物系耐火材料的蠕變,是在恒壓條件下不均衡的變形過程。該過程主要取決于材料中液相的含量、液相的黏滯性以及固相的熔化和分布特征。因此,蠕變速度取決于溫度和壓力(應(yīng)力)。大多數(shù)氧化物系耐火材料在一定的溫度條件下都存在著液相,它是決定材料形變性狀的重要因素。液相對蠕變的影響決定其潤濕程度。
 
同時,在含有一定數(shù)量液相的耐火材料中,其固相和液相接觸的關(guān)系取決于固相界面與液相界面相交叉位置的表面張力的幾何學(xué)平衡關(guān)系。當(dāng)液相完全侵入到顆粒界面時,固-固界面的表面張力相當(dāng)于固-液界面的界面張力的兩倍或兩倍以上,即ym≥2ya;而當(dāng)y.≤2ya時,液相沒有完全侵入到顆粒界面形成最弱結(jié)構(gòu);當(dāng)Y.=2y.cos(中/2),處于平衡狀態(tài)。此處為橫切固相一液相界面的二面角,簡稱二面角。
 
液相潤濕固相并不取決于液相數(shù)量,而只取決于液相組成和特性。例如在鎂質(zhì)耐火材料中,由于除了MgO外還有少量的硅酸鹽或雜質(zhì)存在,在以固相MgO和方鎂石飽和的液相組成的系統(tǒng)中,二面角不取決于液相數(shù)量,幾乎是一定的(①=25°)。當(dāng)調(diào)整CaO/SiO2比之后,隨著Ca0/SiO2比值增加,二面角則隨之增大。然而,當(dāng)只有方鎂石和液相共存時,其固-固接觸的程度是很低的。但是,當(dāng)Ca0/SiO2比增加到2以上時,由于有第二固相—2Ca0·SiO2生成,所以其固-固接觸的程度卻是很高的。因為2Ca0·SiO2能滲透進入方鎂石晶粒之間,把方鎂石晶粒表面上的液相排擠出來。
 
SiO2-A12O3耐火材料的蠕變速度在1300℃時隨A12O3含量的提高而下降。因為在較高的溫度下,消耗SiO,和AI2O,而形成莫來石使抵抗形變的性能發(fā)生了改變。對于高鋁耐火材料來說,晶界滑移可能對其蠕變起到重要作用。而95%MgO耐火材料的位錯塑性流動則是導(dǎo)致蠕變的重要機理。
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