陶瓷纖維的抗高溫蠕變性能
2022-11-12
陶瓷纖維產品多數是(shi)用于1000℃以上高溫下使用工程(cheng)材料，其抗蠕變(bian)(bian)性能對窯爐的(de)高溫結構(gou)強度(du)起主導作用。因此對于低蠕變(bian)(bian)耐火(huo)材料的(de)研究已經越來越受人們(men)的(de)重視。
陶瓷纖(xian)維系列耐火(huo)材(cai)料的高溫機械(xie)行為主要取(qu)決(jue)于顯微結構特(te)征,依賴于兩個主要因素(su)玻璃基質的數量和粘度(玻璃效應),晶體間接(jie)觸(chu)或(huo)結合(he)的(de)程度和方式(結晶效應)。玻璃相含(han)量低,粘度高以及晶體間結合程度高并形成(cheng)連續(xu)交錯(cuo)網絡結構, 有利于提高(gao)(gao)高(gao)(gao)溫力(li)學性能(neng)。
高溫蠕變理論
蠕(ru)變(bian)(bian)性(xing)通(tong)常稱之為徐緩的變(bian)(bian)形(xing),即在(zai)低于屈服點的機(ji)械應力(li)作(zuo)用下,隨(sui)著時間的進展(zhan),其固體(ti)(ti)發(fa)生流動(dong)和質(zhi)量傳遞,而其整體性(xing)又未受(shou)到破壞。這(zhe)種變形表示材料對機械荷(he)重作用具(ju)有長時間(jian)的(de)抵(di)抗能力。蠕變曲線是在(zai)高(gao)溫下、恒定荷(he)重時,材料的變(bian)形隨時(shi)間連續變(bian)化的曲(qu)線(xian)。
可分為3個階段(duan): (1) 在初始(shi)加荷出現瞬時(shi)應變ε0后的蠕變速率dε/ d t =ξ減小階(jie)段(又稱減(jian)速(su)或(huo)遷移蠕變階段) ;(2)蠕變速率最小并保持(chi)恒定的(de)穩(wen)態蠕變階段; (3) 蠕變(bian)速率急劇增大至破壞前的蠕變(bian)速率增加階段(又稱加速(su)蠕變階）。
影(ying)響陶瓷纖維(wei)抗蠕變性能的因素
影響陶瓷纖維高(gao)溫蠕(ru)變的因(yin)素是多方面的,而且許多因素又是相互聯系在一(yi)起的(de)。影響陶瓷(ci)纖維(wei)蠕變變形的(de)因素主要(yao)有以下(xia)幾點:外界作用條(tiao)件(jian)，包括溫度，荷重，時間，氣氛(fen)（氧化(hua)性或還原性）材料的材質，包括其化(hua)學組(zu)成，礦物組(zu)成（單相或多相），微觀結構。陶瓷纖維的化(hua)學-礦物組(zu)成及(ji)其(qi)顯微結構決(jue)定(ding)了其(qi)抗蠕變性能。