ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนหมายถึงความสามารถของวัสดุทนไฟเพื่อต้านทานความเสียหายที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของอุณหภูมิ มันถูกเรียกว่าเสถียรภาพการกระแทกความร้อนความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของอุณหภูมิความต้านทานต่อความเย็นและความร้อนอย่างรวดเร็ว
การกำหนดความต้านทานต่อความร้อนตามข้อกำหนดและประเภทผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันควรได้รับการพิจารณาตามวิธีการทดสอบที่สอดคล้องกันวิธีการทดสอบหลักคือ: เหล็กมาตรฐาน metallurgy yb/t 376. 1-1995 ผลิตภัณฑ์ที่ทนไฟได้ 2-1995 วิธีการทดสอบสำหรับความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนของผลิตภัณฑ์ทนไฟ (วิธีการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของอากาศ), เหล็กมาตรฐานโลหะ yb/t 376. 3-2004 วิธีการทดสอบสำหรับความต้านทานการช็อกความร้อนของผลิตภัณฑ์ทนไฟ
ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนของวัสดุที่สามารถดูดซับวัสดุทนไฟได้ (วิธีการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของการไหลของอากาศอัด), เหล็กโลหะมาตรฐาน YB/T 2206. 1-1998 วิธีการทดสอบสำหรับความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนของการระบายความร้อนด้วยความเย็น 2206. 2-1998 วิธีทดสอบความต้านทานความร้อนทนไฟ (วิธีการทำความเย็นอย่างรวดเร็วของน้ำ)
คุณสมบัติเชิงกลและความร้อนของวัสดุเช่นความแข็งแรง, พลังงานการแตกหัก, โมดูลัสของความยืดหยุ่น, สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น, การนำความร้อนและอื่น ๆ เป็นปัจจัยหลักที่มีผลต่อความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อน โดยทั่วไปแล้วค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของวัสดุทนไฟนั้นมีขนาดเล็กลง ค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้น (หรือค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายความร้อน) ของวัสดุยิ่งมีความต้านทานต่อแรงกระแทกด้วยความร้อนได้ดีขึ้น นอกจากนี้องค์ประกอบของอนุภาควัสดุทนไฟความหนาแน่นความพรุนของไมโครฟิล์มการกระจายของรูขุมขนรูปร่างของผลิตภัณฑ์ ฯลฯ มีผลกระทบต่อความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อน การปรากฏตัวของจำนวนเล็กน้อยของรอยแตกและรูขุมขนในวัสดุเป็นสิ่งที่ดีต่อความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อน โครงสร้างขนาดใหญ่และโครงสร้างที่ซับซ้อนของผลิตภัณฑ์จะนำไปสู่การกระจายอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอและความเข้มข้นของความเครียดภายในผลิตภัณฑ์ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อน
การศึกษาบางอย่างแสดงให้เห็นว่าความเสถียรของความร้อนช็อตของวัสดุทนไฟสามารถปรับปรุงได้โดยการป้องกันการขยายตัวของรอยแตกใช้กำลังการขยายตัวของรอยแตกเพิ่มพลังงานพื้นผิวที่แตกหักของวัสดุลดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นและเพิ่มความเป็นพลาสติก มาตรการทางเทคนิคเฉพาะคือ:
(1) ความพรุนที่เหมาะสม
นอกเหนือจากการดำรงอยู่ของรูขุมขนแล้วยังมีรอยแยกระหว่างเม็ดกระดูกภายในและเฟสพันธะของวัสดุทนไฟ วัสดุทนไฟในกระบวนการแตกหักรูขุมขนภายในและรอยแตกสามารถมีบทบาทบางอย่างในการป้องกันและยับยั้งรอยแตกส่วนขยายการแตกหัก เช่นสภาวะการกระแทกความร้อนอุณหภูมิสูงที่ใช้ในวัสดุทนไฟในกระบวนการบริการรอยแตกพื้นผิวไม่ได้ทำให้เกิดการแตกหักของวัสดุอย่างหายนะสาเหตุของความเสียหายส่วนใหญ่เกิดจากความเครียดจากความร้อนภายในที่เกิดจากโครงสร้างของการกระทบ เมื่อความพรุนภายในของวัสดุมีขนาดใหญ่มันจะลดความยาวของรอยแตกที่เกิดจากความเครียดจากความร้อนและเพิ่มจำนวนรอยแตก รอยแตกระยะสั้นและจำนวนมากข้ามกันเพื่อสร้างโครงสร้างตาข่ายซึ่งจะเพิ่มพลังงานการแตกหักที่จำเป็นเมื่อวัสดุแตกและสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของความร้อนแรงกระแทกของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเมื่อความพรุนของวัสดุทนไฟถูกควบคุมที่ 13%-20%มันมีความเสถียรของความร้อนด้วยความร้อนที่ดีกว่า
(2) ควบคุมการไล่ระดับอนุภาคของวัตถุดิบขนาดและรูปร่างวิกฤตอนุภาค
การศึกษาที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าพลังงานพื้นผิวที่เกิดจากการแตกหักของวัสดุและสี่เหลี่ยมจัตุรัสของขนาดอนุภาคในระบบนั้นมีสัดส่วนในเชิงบวก ดังนั้นผ่านการแนะนำของอนุภาคขนาดใหญ่ของการรวมในระบบวัสดุเพื่อให้รอยแตกในบริเวณใกล้เคียงของพวงมาลัยรวมขนาดใหญ่ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการแตกระหว่างเกรนคุณสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงเสถียรภาพของความร้อนจากวัสดุทนไฟ โดยทั่วไปแล้วโมดูลัสของความยืดหยุ่นของมวลรวมในวัสดุทนไฟนั้นมีขนาดใหญ่กว่าเมทริกซ์อย่างมีนัยสำคัญและความแตกต่างของโมดูลัสของความยืดหยุ่นช่วยให้มวลรวมขนาดใหญ่สามารถชะลอการขยายตัวของรอยแตกดั้งเดิมในวัสดุ ยิ่งความแตกต่างของโมดูลัสของความยืดหยุ่นมากเท่าใดบทบาทของการรวมในการชะลอการขยายตัวของรอยแตก ในเวลาเดียวกันรูปร่างของมวลรวมก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความเสถียรของความร้อนจากวัสดุทนไฟ เช่นในระบบวัสดุเพื่อเพิ่มปริมาณก้านหรือเกล็ดที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงเสถียรภาพการกระแทกด้วยความร้อนของผลิตภัณฑ์ทนไฟ
(3) การผสมผสานส่วนต่อประสานที่สมเหตุสมผล
เนื่องจากวัสดุทนไฟในคุณสมบัติมวลรวมและเมทริกซ์ (เช่นความหนาแน่นสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ฯลฯ ) โดยทั่วไปจะมีความแตกต่างอย่างมากระหว่างอินเทอร์เฟซรวมทั้งสองในการขยายตัวของรอยร้าวช็อกความร้อนพวงมาลัยและผลกระทบที่สำคัญอื่น ๆ ผ่านการเลือกและการปรับสภาพของมวลรวมและมาตรการทางเทคนิคอื่น ๆ การก่อตัวของอินเทอร์เฟซพันธะที่เหมาะสมระหว่างมวลรวมและเมทริกซ์การก่อตัวของ depolymerisation การดึงอนุภาคออกมาไมโครแคร็ก
(4) การแนะนำหรือสร้างเฟสวัสดุด้วยค่าสัมประสิทธิ์ขนาดเล็กของการขยายเชิงเส้น
ด้วยการแนะนำปริมาณวัสดุที่เหมาะสมที่มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำลงในเมทริกซ์การขยายตัวทางความร้อนไม่ตรงกันภายในวัสดุที่เกิดขึ้นทำให้เกิด microcracks ในกระบวนการยิงทนไฟและขัดขวางการขยายตัวของรอยแตกของความร้อน อย่างไรก็ตาม microcracks ข้างต้นมากเกินไปจะทำให้เกิดการรวมตัวกันของ microcracks และลดคุณสมบัติเชิงกลของตัวอย่าง ดังนั้นควรมีการควบคุมวัสดุการขยายตัวทางความร้อนต่ำอย่างเคร่งครัดเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ทนไฟที่มีความเสถียรในการช็อกความร้อนและคุณสมบัติเชิงกลที่สมดุลมากขึ้น
(5) การแนะนำหรือสร้างเฟสวัสดุบางอย่าง (เช่น tetragonal ZRO2) เพื่อให้ได้รับการเปลี่ยนเฟสที่ปลายรอยแตกเพื่อสร้างกลไกการดูดซับพลังงาน
ผ่านความร้อนที่ไม่ตรงกันของเฟสในระบบวัสดุระบบการทำลายล้างแบบไม่ catastrophic ถูกสร้างขึ้นภายในวัสดุทนไฟและพฤติกรรมการแตกหักแบบไม่เชิงเส้นที่ซับซ้อนเกิดขึ้นดังนั้นจึงปรับปรุงความเสถียรของความร้อนแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ทนไฟ
(6) การเพิ่มและกระจายเส้นใยหรือวัสดุเส้นใยอย่างสม่ำเสมอ
ผ่านการแนะนำของเส้นใยหนวดหรือการก่อตัวของหนวดเครา ฯลฯ และเพื่อให้แน่ใจว่ามันกระจายอย่างสม่ำเสมอในผลิตภัณฑ์เช่นการเพิ่มเส้นใยเหล็กในวัสดุหล่อ ฯลฯ จะเพิ่มพลังงานที่จำเป็นสำหรับการแตกหักของวัสดุหักเห
(7) เพิ่มส่วนประกอบพลาสติกหรือความหนืด
ด้วยการเพิ่มพลาสติกส่วนประกอบที่มีความหนืดในระบบวัสดุทนไฟหรือทำผลิตภัณฑ์ในกระบวนการเผาเพื่อสร้างเฟสของเหลวความหนืดสูงการใช้พลาสติกการเปลี่ยนรูปของพวกเขาดูดซับพลังงานความเครียดที่ยืดหยุ่น ตัวอย่างเช่นวัสดุเพทาย - เซอร์โคเนียวัสดุทนไฟในกระบวนการเผาผ่านการสลายตัวของเพทายเพื่อสร้าง ZRO2 และเฟสของเหลวความหนืดสูง SiO2 ช่วยปรับปรุงความทนทานของวัสดุทนไฟอย่างมีนัยสำคัญ
จากความคืบหน้าการวิจัยด้านบนของวัสดุที่ใช้มัลไลต์และภาพรวมการวิจัยของความเสถียรของความร้อนจากวัสดุทนไฟจะเห็นได้ว่าในปัจจุบันวิธีทางเทคนิคหลักในการปรับปรุงเสถียรภาพของความร้อนช็อตของวัสดุทนไฟที่ใช้ Mullite คือการเพิ่ม SIC และ ZRO2