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陶瓷纖維的抗高溫蠕變性能

2021-11-12

陶瓷纖維產品多數是用于1000℃以上高溫下使用工程材料,其抗蠕變性能對窯爐的高溫結構強度起主導作用。因此對于低蠕變耐火材料的研究已經越來越受人們的重視。

陶瓷纖維系列耐火材料的高溫機械行為主要取決于顯微結構特征,依賴于兩個主要因素玻璃基質的數量和粘度(玻璃效應),晶體間接觸或結合的程度和方式(結晶效應)。玻璃相含量低,粘度高以及晶體間結合程度高并形成連續交錯網絡結構, 有利于提高高溫力學性能。

高溫蠕變理論

蠕變性通常稱之為徐緩的變形,即在低于屈服點的機械應力作用下,隨著時間的進展,其固體發生流動和質量傳遞,而其整體性又未受到破壞。這種變形表示材料對機械荷重作用具有長時間的抵抗能力。蠕變曲線是在高溫下、恒定荷重時,材料的變形隨時間連續變化的曲線。

可分為3個階段: (1) 在初始加荷出現瞬時應變ε0后的蠕變速率dε/ d t =ξ減小階段(又稱減速或遷移蠕變階段) ;(2)蠕變速率最小并保持恒定的穩態蠕變階段; (3) 蠕變速率急劇增大至破壞前的蠕變速率增加階段(又稱加速蠕變階)。

影響陶瓷纖維抗蠕變性能的因素

影響陶瓷纖維高溫蠕變的因素是多方面的,而且許多因素又是相互聯系在一起的。影響陶瓷纖維蠕變變形的因素主要有以下幾點:外界作用條件,包括溫度,荷重,時間,氣氛(氧化性或還原性)材料的材質,包括其化學組成,礦物組成(單相或多相),微觀結構。陶瓷纖維的化學-礦物組成及其顯微結構決定了其抗蠕變性能。

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