莫来石及尖晶石制品热震后强度异常变化机理研究

摘要

热震稳定性是耐火材料一个重要的高温使用性能，对这一性能的不断改进促进了耐火材料的发展。目前人们采用多种检测方法对耐火材料的热震稳定性进行研究，但是有些方法并不能准确无误地评价耐火材料的抗热震能力。为此，本课题针对Al2O3-SiO2系和MgO-Al2O3系耐火材料中采用热震后常温耐压强度损失率来评价耐火材料热震稳定性过程中，出现热震后常温耐压强度异常增大的现象进行深入的研究，发现不适合此种检测方法的材料并探求其原因。本文全面论述了抗热震性的分类、影响因素、提高途径及检测方法，在此基础上着重研究了Al2O3-SiO2系中莫来石含量对热震后常温耐压强度的影响和MgO-Al2O3系中尖晶石粒度分布方式及尖晶石生成方式不同对热震后常温耐压强度的影响，并在理论上分析了热震后常温耐压强度发生异常变化的原因，得出如下重要结论： 对Al2O3-SiO2系耐火材料热震后常温耐压强度变化的研究表明，试样的热震结构损伤主要集中在前三次，三次热震试验后声速曲线变化平缓；由莫来石和刚玉两相复合，且以莫来石为主要矿物相的耐火制品出现热震后常温耐压强度异常增加的现象，随着莫来石含量的增加，强度增加显著，因此Al2O3-SiO2系中莫来石含量多的耐火制品热震后的耐压强度损失率不能表达其结构损伤程度，不适宜采用热震后常温耐压强度的损失率来评价抗热震性的好坏。 对MgO-Al2O3系耐火材料热震后常温耐压强度变化的研究表明，不同粒度的尖晶石分布到镁质材料中，对热震后常温耐压强度改善程度的顺序为：尖晶石粉＞粒度为3～1mm的尖晶石＞粒度小于1mm的尖晶石；镁质材料基质中引入尖晶石会出现热震后常温耐压强度异常增大的现象，且基质中为原位生成尖晶石的镁质试样较基质中为预合成尖晶石的镁质试样热震后常温耐压强度增加明显，这类材料不适宜采用热震后常温耐压强度的损失率来评价抗热震性的好坏；由于热膨胀系数的差异而在热震过程中在尖晶石基质中产生的残留张应力、尖晶石数量增加及离子置换产生的张应力超过热震结构损伤的强度降低是热震后常温耐压强度异常增加的直接原因；退火处理可以在一定程度上消除试样在热震过程中残留的热应力。

目录

文摘

英文文摘

引言

1文献综述

2实验方案与测试方法

3热震对A12O3-SiO2系制品常温耐压强度影响

4热震对MgO-A12O3系制品常温耐压强度影响

5结 论

参考文献

附 录

致 谢

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