微观结构对耐火材料断裂韧性的影响

对一系列耐火材料进行试验,并使用多种技术手段对其微观结构进行了分析,以阐明微观结构对其断裂韧性的影响。在所研究的微观结构范围内,利用所得结果对韧性进行表征,建立韧性-微观结构和织构之间的关系。

含有共晶骨料的耐火浇注料的断裂能和热震稳定性

研究耐火浇注料的断裂能的主要原因之一是为了使它们具有更好的抵抗热震损伤的能力,这是在实际的工业应用中材料所应达到的最关键的高温力学性能之一。断裂能取决于材料的增韧机理,它将随着材料的显微结构而变化。基于这种考虑,由于共晶显微结构在断裂的过程中能够使裂纹偏转,所以加入共晶的电熔骨料对于增加材料的韧性是一个有益的方法。在这种情况下,当发生穿晶断裂时裂纹的偏转可能发生在骨料内部,从而增大断裂能。在本工作中,通过与以电熔刚玉为骨料的试样对比,研究了含有电熔共晶骨料的浇注料。断裂能对骨料类型的变化甚为敏感,就热震稳定性而言,含有共晶骨料的浇注料有更好的性能。

镁尖晶石复合材料杨氏模量的测试

采用荷载-挠度曲线(即机械模量)和声波模量技术测定了镁尖晶石复合材料的杨氏模量。根据计算的R’’’参数对热震结果进行了评价。结果表明,机械模量技术是评估杨氏模量最有意义的指标。

用超声波和图像分析法对耐火材料试样热震损伤进行无损量化分析

以镁置换沸石和碳化硅为原始物料制成质量比为50∶50的堇青石/碳化硅复合陶瓷。在热端温度为950℃的条件下,对试样进行不同循环次数的水淬冷热震试验。使用图像分析来测试水淬冷前后试样表面的损伤程度,使用超声波测量法对试样的热震损伤进行无损量化分析。当耐材试样的温度发生快速变化时,将发生裂纹的聚集和扩展,导致强度损失和材料劣化。本文论述了无损测试法的优点,以及超声波速度法和图像分析法的简便性和可靠性。

循环流化床燃烧室用致密耐火浇注料的高温耐磨性

依据ASTM C704测试了循环流化床燃烧室用致密耐火砖和浇注料的耐磨性,这种方法仅仅能够测试材料在常温下的耐磨性。因而,在选择适合循环流化床燃烧室使用的耐火材料时,就需要弄清高温下固体粒子是如何磨损材料的。循环流化床燃烧室用致密耐火浇注料通常是在燃烧室的运行温度(约900℃)下被高速循环的高温固体粒子所磨损。在本工作中,选取了循环流化床燃烧室用3种致密耐火浇注料(低水泥浇注料LCC-45、LCC-80和铝含量为80%的高铝质可塑料)进行耐磨性试验。采用高温耐磨测试仪,分别在室温和燃烧室的运行温度(900℃)下,以及不同的冲击角(30°、45°和90°)下对材料进行耐磨性测试。对磨损量的测试结果进行对比,这种对比可用于选择燃烧室不同磨损区域所使用的耐火材料。