高溫窯爐的熱振性能

1.減少膨脹引起的熱應(yīng)力：窯具選用熱膨脹系數(shù)小的材質(zhì)，或在窯具內(nèi)摻雜部分熱膨脹系數(shù)小的材料，可以減少晶相的熱膨脹，從而減小熱應(yīng)力。另外，當(dāng)窯具內(nèi)部主晶相受熱膨脹時(shí)，如果其結(jié)構(gòu)內(nèi)部有一定空間，可以容納一定程度的變形，則可以起到緩解熱應(yīng)力的作用。主要方法有：（1）引入低膨脹系數(shù)的材料。（2）在窯具內(nèi)設(shè)置大量微氣孔。（3）引入負(fù)膨脹機(jī)制。

2.形成微裂紋網(wǎng)絡(luò)：微裂紋對(duì)提高材料的斷裂表面能有貢獻(xiàn)，這些裂紋吸收彈性應(yīng)變能，使驅(qū)動(dòng)主裂紋擴(kuò)展的能量降低，從而提高材料的斷裂表面能。另外，這些微裂紋對(duì)降低材料的彈性模量也有貢獻(xiàn)，既提高了斷裂表面能，又降低了彈性模量，可以改善材料的抗熱震性。主要方法有：（1）控制顆粒極配。（2）熱膨脹失匹配。

3. 引入顆粒間的界面斷裂時(shí)的耗能機(jī)制：耐火材料中顆粒往往密度大、強(qiáng)度高，起著阻礙裂紋擴(kuò)展的作用。當(dāng)裂紋前沿遇到顆粒時(shí)，一般不能穿過，而是繞過顆粒，穿過顆粒間強(qiáng)度低的界面擴(kuò)展。如果在裂紋穿過界面的過程中，引入纖維撥出、顆粒撥出、弱界面解聚等耗能機(jī)制，便可以提高窯具的斷裂表面能，從而提高窯具的抗熱震性。主要方法有：（1）摻入纖維、晶須或柱狀莫來石。（2）顆粒彌散。（鄭大高溫所陳寧）