河南恒昱窯爐耐火材料有限公司
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高鋁磚為什么會產(chǎn)生裂紋?
高鋁磚都是非均質(zhì)的多相體,存在比較大的裂紋、裂隙等,而導(dǎo)致其實際的抗熱震性指標與計算值不完全相同,因為計算是按已知的參數(shù),以物體最大應(yīng)力為前提進行的。
對于高鋁耐火磚來說,大的應(yīng)力梯度和短的應(yīng)力持續(xù)時間意味著斷裂自表面開始,但也能在造成全部破壞之前被氣孔或顆粒之間的界面所阻止。對于這些高鋁耐火磚,提高氣孔率會導(dǎo)致更好的抗熱震性。
我們已經(jīng)注意到高鋁耐火磚裂紋形成原因有以下幾點:
1、高鋁耐火磚通常屬于多相系,不同相之間的線膨脹系數(shù)往往不同,這會引起應(yīng)力而導(dǎo)致微裂紋產(chǎn)生:同時,耐火制品(磚)從燒成溫度冷卻時產(chǎn)生的應(yīng)力也是微裂紋的來源。另外,使用過程中形成的應(yīng)力亦能在表面引起高的應(yīng)力而產(chǎn)生微裂紋,但不會導(dǎo)致高鋁耐火磚最終的斷裂。
2、高鋁耐火磚通常都采用多級配料,具有粗顆粒、中顆粒和細粉,“泛的粒度范圍,因而存在許多孔隙,這些孔隙往往會成為斷裂的起點。
3、高鋁耐火磚在制造時由于成型所產(chǎn)生的殘存氣孔導(dǎo)致的微裂紋,不可能在燒成以及使用過程中消除。
4、高鋁耐火磚在使用過程中因熱震所產(chǎn)生的熱應(yīng)力以及機械應(yīng)力將會顯著地超過它們的機械強度。
上述所有特點都說明,高鋁耐火磚中通常都存在比較多的氣孔,高鋁磚可達到0.78~2.5mm。
由此可見,對于高鋁耐火磚來說,應(yīng)當控制裂紋擴展的條件而不是控制裂紋的成核條件。也就是說,當高鋁耐火磚在產(chǎn)生最初裂紋之后,消除熱應(yīng)力而使其具有最小的結(jié)構(gòu)破壞的能力應(yīng)成為我們研究的重點:
可以認為,應(yīng)用斷裂力學(xué)來分析、研究高鋁耐火磚的斷裂強度和裂紋擴展規(guī)律可能是適當?shù)?,其中包括高鋁耐火磚抗斷裂性能的指標,建立斷裂損壞的條件以及高鋁耐火磚的強度計算方法等內(nèi)。
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