7 Tehokkaiden materiaalien lämpöiskunkestävyyden parantamiseksi tehokkaat menetelmät

Feb 19, 2025

Jätä viesti

 Lämpöskinkestävyys viittaa tulenkestävän materiaalin kykyyn vastustaa lämpötilan nopeiden muutosten aiheuttamia vaurioita. Sitä on kutsuttu lämpösiman stabiilisuudeksi, lämmön iskunkestävyydeksi, lämpötilan nopeiden muutoksille, nopealle kylmälle ja lämmölle vastus.

 

 Lämpöshokinkestävyyden määrittäminen eri vaatimusten ja tuotetyyppien mukaisesti olisi määritettävä vastaavien testimenetelmien mukaisesti, päätesti menetelmät ovat: rautametallurgiastandardi YB/T 376. 1-1995 taipumustuotteet Lämpöskinkestävyyden testimenetelmä (veden nopea jäähdytysmenetelmä), radan metallurgian standardi YB/t 376. Tulenkestävien tuotteiden (ilma -nopea jäähdytysmenetelmä), rautametallurgian standardin YB/T 376. 3-2004 testimenetelmä tulentavan tuotteiden lämpöhimojen vastustuskykyisesti. Osa 3: Veden nopea jäähdytysmenetelmä, rautametallurgian standardi YB/T 2206.

Työskentelevien valettujen materiaalien (paineilman virtauksen nopea jäähdytysmenetelmä), rautametallurgian standardin YB/T 2206. 1-1998 testimenetelmä tulenpoistojen valettujen (paineilmavirtauksen nopea jäähdytysmenetelmä), rautametallurgian YB/t 376. 2206. 2-1998 tulenkestävät valettuja lämpö iskunkestävyyttä (veden nopea jäähdytysmenetelmä).

 

 Materiaalin mekaaniset ja lämpöominaisuudet, kuten lujuus, murtumaenergia, elastisuuden moduuli, lineaarisen laajentumisen kertoimet, lämmönjohtavuus ja niin edelleen, ovat tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat sen lämpö iskunkestävyyteen. Yleisesti ottaen mitä pienempi tulenkestävän materiaalin lineaarisen laajentumisen kerroin, sitä parempi lämpöiskäresistenssi; Mitä suurempi materiaalin lämmönjohtavuus (tai lämpödiffuusiokerroin), sitä parempi lämpö iskunkestävyys. Lisäksi tulenkestävien hiukkasten koostumus, tiheys, mikrofiinin huokoisuus, huokosten jakautuminen, tuotteen muoto jne. Vaikuttaa sen lämpöiskun vastustuskykyyn. Tietyn määrän mikrohalkeamien ja huokosten läsnäolo on suotuisa sen lämpöiskunkestävyydelle; Tuotteen suuri koko ja monimutkainen rakenne johtavat vakavaan epätasaiseen lämpötilan jakautumiseen ja stressipitoisuuteen tuotteen sisällä, mikä vähentää lämpö iskunkestävyyttä.

 

 Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että tulenkestävien materiaalien lämpöhimoinen stabiilisuus voidaan parantaa estämällä halkeaman laajenemista, kuluttamalla halkeaman laajennustehoa lisäämällä materiaalin murtuman pintaenergiaa vähentäen lineaarisen laajentumisen kerrointa ja lisäämällä plastisuutta. Erityiset tekniset toimenpiteet ovat:

 

(1) oikea huokoisuus

 

 Huokosten olemassaolon lisäksi on tietty määrä halkeamia sisäisen luujyvien ja tulenkestävän materiaalin sidosvaiheessa. Tulenkestävät materiaalit murtumisprosessissa sisäisillä huokosilla ja halkeamilla voi olla tietty rooli murtuman jatkamishalkeamien estämisessä ja estämisessä. Kuten korkean lämpötilan lämpöhakemusolosuhteet, joita käytetään tulenkestävässä materiaalissa, käyttöprosessissa pintahalkeamat eivät aiheuta materiaalin katastrofaalista murtumaa, sen vaurioiden syy johtuu pääosin spallingin rakenteen aiheuttamasta sisäisestä lämpöjännityksestä. Kun materiaalin sisäinen huokoisuus on suuri, se lyhentää lämpöjännityksen aiheuttamien halkeamien pituutta ja lisää halkeamien lukumäärää. Lyhyet ja monet halkeamat ristivät toistensa muodostamaan verkkorakenteen, mikä lisää murtumaenergiaa, jota tarvitaan materiaalin murtumisen yhteydessä ja voi parantaa tehokkaasti materiaalin lämpöiskujen stabiilisuutta. On yleisesti hyväksyttyä, että kun tulenkestävän materiaalin huokoisuutta säädetään 13%: lla -20%, sillä on parempi lämpöiskujen stabiilisuus.

 

(2) Raaka -aineiden hiukkasten gradaatiota, hiukkasten kriittinen koko ja muoto hallita

 

 Asiaankuuluvat tutkimukset osoittavat, että materiaalin murtuman ja järjestelmän hiukkaskoon neliön aiheuttama pintaenergia ovat positiivisesti verrannollisia. Siksi lisäämällä suuria aggregaattihiukkasia materiaalijärjestelmään siten, että suuren aggregaatin ohjauksen lähellä olevat halkeamat parantavat siten rakeiden välisiä halkeamisominaisuuksia, voit saavuttaa tarkoituksen parantaa tulenkestävän materiaalin lämpöhakkin stabiilisuutta. Yleisesti ottaen aggregaattien joustavuusmoduuli tulenkestävässä materiaalissa on huomattavasti suurempi kuin matriisin, ja tämä elastisuuden moduulin ero antaa suurten rakeisten aggregaattien hidastaa materiaalin alkuperäisten halkeamien laajenemista. Mitä suurempi ero joustavuuden moduulissa, sitä ilmeisempi aggregaatin rooli halkeamien laajenemisen viivästymisessä. Samanaikaisesti aggregaatin muoto on myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa tulenkestävien materiaalien lämpöiskuun. Kuten materiaalijärjestelmässä, jolla lisätään sauvan tai hiutaleiden aggregaattia, voi parantaa tulenkestävän tuotteiden lämpöhimojen stabiilisuutta.

 

(3) Kohtuullinen rajapintayhdistelmä

 

 Aggregaatti- ja matriisiominaisuuksien (kuten tiheys, lämmönlaajennuskerroin jne.) Tentulomakennusten vuoksi on yleensä suuri ero kahden yhdistetyn rajapinnan välillä lämpöhakkien, ohjauksen ja muiden merkittävien iskujen laajenemisessa. Aggregaattien ja muiden teknisten toimenpiteiden valinnan ja esikäsittelyn avulla aggregaatin ja matriisin välisen sopivan sidosrajapinnan muodostuminen, depolymeroinnin, hiukkasten vetäytymisen, mikrolähteen ja muiden energiaa kuluttavien mekanismien muodostuminen voivat estää lämpöhakkien halkeamien laajenemista, joten saavuttaakseen tavoitteen saavuttaa refraktiomateriaalien sitkeys.

 

(4) materiaalifaasien käyttöönotto tai tuottaminen pienillä lineaaristen laajentumiskertoimilla

 

 Laittamalla sopivan määrän materiaaleja, joilla on alhainen lämmön laajeneminen matriisiin, aiheuttavat lämpöä laajentumisen epäsuhta materiaalissa, mikä tuottaa mikrohalkeamia tulenkestävässä ampumisprosessissa ja estämällä lämpöhakkien laajenemista. Liian suuri osa edellä mainituista mikrohalkeista aiheuttaa kuitenkin mikrohalkeamien aggregaation ja vähentää näytteen mekaanisia ominaisuuksia. Siksi alhaisen lämmön laajennusmateriaalin lisäämistä tulisi säätää tiukasti tulenkestävän tuotteiden saamiseksi, joilla on tasapainoisempi lämpö iskun stabiilisuus ja mekaaniset ominaisuudet.

 

(5) tietyn materiaalifaasin (esim. Tetragonaalinen ZRO2) käyttöönotto tai generointi siten, että se tapahtuu faasimuutos halkeaman kärjessä energian imeytymismekanismin muodostamiseksi.

 

 Materiaalijärjestelmän faasien lämmönsuojauksen avulla esiintyy tulenkestävässä materiaalissa ei-katastrofinen tuhoava järjestelmä ja esiintyy monimutkainen epälineaarinen murtumakäyttäytyminen, mikä parantaa tulenkestävän tuotteiden lämpöiskujen stabiilisuutta.

 

(6) Kuitujen tai kuitumateriaalien lisääminen ja tasaisesti leviäminen

 

 Kuitujen, viisumien tai viiksien jne. Muodostumisen jne. Muodostumisen avulla ja sen varmistamiseksi, että se on tasaisesti levitetty tuotteisiin, kuten valukuitujen lisääminen valumateriaaliin jne., Lisää energiaa, joka vaaditaan tulenkestävän materiaalin murtumiseen ja tuoden merkittäviä epälineaarisia ominaisuuksia, mikä parantaa materiaalin kovaa.

 

(7) Lisää plastisuus tai viskoosinen komponentti

 

 Lisäämällä muovia, viskoosisia komponentteja tulenkestävässä järjestelmässä tai valmistamalla tuotteita kalsinaatioprosessissa korkean viskositeetin nestemäisen faasin muodostamiseksi, niiden plastisen muodonmuutoksen käytön, mikä absorboi elastisen venymäenergian vapautumisen, parantaen siten tulenkestävän tuotteiden sitkeyttä. Esimerkiksi zirkoni - zirkoniumoksidi -tulenkestävä materiaali kalsinaatioprosessissa zirkonin hajoamisen kautta ZRO2: n ja korkean viskositeetin nestekaasien SiO2: n muodostamiseksi parantaa merkittävästi tulenkestävien materiaalien sitkeyttä.

 

 Edellä malliittipohjaisten materiaalien tutkimuksen edistymisestä ja tulenkestävän materiaalin lämpöhakkien stabiilisuudesta voidaan nähdä, että tällä hetkellä tärkein tekninen tapa parantaa mulliittipohjaisten tulenkestävien materiaalien lämpöiskujen stabiilisuutta on lisätä sic ja Zro2 jne., Jotta voitaisiin parantaa materiaalien sitkeyttä mikrovirtauksen ja vaiheenmuutoksen kautta, mutta tämä vaikuttaa myös materiaalien mekaaniseen vahvuuteen.