Большинство изделий из керамического волокна используются в качестве конструкционных материалов при высоких температурах выше 1000 градусов, и их сопротивление ползучести играет доминирующую роль в высокотемпературной структурной прочности печи. Поэтому исследованиям огнеупорных материалов с низкой ползучестью уделяется все больше внимания.
Механическое поведение керамических волокнистых огнеупорных материалов при высоких температурах в основном зависит от характеристик микроструктуры и двух основных факторов: количества и вязкости стеклянной матрицы (стеклоэффект), а также степени и способа контакта или связи между кристаллами (кристаллический эффект). эффект). Низкое содержание стеклофазы, высокая вязкость и высокая степень межзеренной связи образуют непрерывную переплетенную сетчатую структуру, способствующую улучшению высокотемпературных механических свойств.
Теория высокотемпературной ползучести
Ползучесть обычно называют деформацией ползучести, что означает, что при механическом напряжении ниже предела текучести твердое тело со временем подвергается течению и массопереносу, при этом его целостность не нарушается. Такая деформация свидетельствует о том, что материал обладает способностью длительное время сопротивляться механическим нагрузкам. Кривая ползучести — это кривая, которая непрерывно меняет деформацию материала с течением времени под воздействием высокой температуры и постоянной нагрузки.
Его можно разделить на три стадии: (1) Переходная деформация возникает во время первоначального нагружения, ε Скорость ползучести равна 0 d ε/ D t= ξ Стадия восстановления (также известная как стадия замедления или миграционной ползучести) ; (2) Стадионная стадия ползучести с минимальной и постоянной скоростями ползучести; (3) Скорость ползучести резко возрастает до стадии увеличения скорости ползучести перед разрушением (также известной как стадия ускоренной ползучести).
Факторы, влияющие на сопротивление ползучести керамических волокон
Существует множество факторов, влияющих на высокотемпературную ползучесть керамических волокон, многие из которых взаимосвязаны. Основными факторами, влияющими на деформацию ползучести керамических волокон, являются: условия внешнего воздействия, включая температуру, нагрузку, время, атмосферу (окисление или восстановление), качество материала, включая его химический состав, минеральный состав (однофазный или многофазный), и микроструктура. Химико-минеральный состав и микроструктура керамических волокон определяют их сопротивление ползучести.