高溫窯爐的熱振性能

1.減少膨脹引起的熱應力：窯具選用熱膨脹系數小的材質，或在窯具內摻雜部分熱膨脹系數小的材料，可以減少晶相的熱膨脹，從而減小熱應力。另外，當窯具內部主晶相受熱膨脹時，如果其結構內部有一定空間，可以容納一定程度的變形，則可以起到緩解熱應力的作用。主要方法有：（1）引入低膨脹系數的材料。（2）在窯具內設置大量微氣孔。（3）引入負膨脹機制。

2.形成微裂紋網絡：微裂紋對提高材料的斷裂表面能有貢獻，這些裂紋吸收彈性應變能，使驅動主裂紋擴展的能量降低，從而提高材料的斷裂表面能。另外，這些微裂紋對降低材料的彈性模量也有貢獻，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的耗能機制：耐火材料中顆粒往往密度大、強度高，起著阻礙裂紋擴展的作用。當裂紋前沿遇到顆粒時，一般不能穿過，而是繞過顆粒，穿過顆粒間強度低的界面擴展。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）