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耐火材料蠕变的重要机理
作者:admin  发布时间:2019-10-12 02:10:06  点击率:534
多孔粒状氧化物系耐火材料的蠕变,是在恒压条件下不均衡的变形过程。该过程主要取决于材料中液相的含量、液相的黏滞性以及固相的熔化和分布特征。因此,蠕变速度取决于温度和压力(应力)。大多数氧化物系耐火材料在一定的温度条件下都存在着液相,它是决定材料形变性状的重要因素。液相对蠕变的影响决定其润湿程度。
 
同时,在含有一定数量液相的耐火材料中,其固相和液相接触的关系取决于固相界面与液相界面相交叉位置的表面张力的几何学平衡关系。当液相完全侵入到颗粒界面时,固-固界面的表面张力相当于固-液界面的界面张力的两倍或两倍以上,即ym≥2ya;而当y.≤2ya时,液相没有完全侵入到颗粒界面形成最弱结构;当Y.=2y.cos(中/2),处于平衡状态。此处为横切固相一液相界面的二面角,简称二面角。
 
液相润湿固相并不取决于液相数量,而只取决于液相组成和特性。例如在镁质耐火材料中,由于除了MgO外还有少量的硅酸盐或杂质存在,在以固相MgO和方镁石饱和的液相组成的系统中,二面角不取决于液相数量,几乎是一定的(①=25°)。当调整CaO/SiO2比之后,随着Ca0/SiO2比值增加,二面角则随之增大。然而,当只有方镁石和液相共存时,其固-固接触的程度是很低的。但是,当Ca0/SiO2比增加到2以上时,由于有第二固相—2Ca0·SiO2生成,所以其固-固接触的程度却是很高的。因为2Ca0·SiO2能渗透进入方镁石晶粒之间,把方镁石晶粒表面上的液相排挤出来。
 
SiO2-A12O3耐火材料的蠕变速度在1300℃时随A12O3含量的提高而下降。因为在较高的温度下,消耗SiO,和AI2O,而形成莫来石使抵抗形变的性能发生了改变。对于高铝耐火材料来说,晶界滑移可能对其蠕变起到重要作用。而95%MgO耐火材料的位错塑性流动则是导致蠕变的重要机理。
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