圖1為4種耐火磚磨損量與試驗溫度的關系曲線。從圖1中可以看出:高鋁磚、剛玉磚和黏土結合碳化硅磚3種氧化物(或氧化物結合)耐火材料的高溫磨損量曲線有一個共同特征:在一定溫度范圍內,磨損量變化不大;但溫度超過某值,磨損量大幅度降低。其原因可能為,隨溫度的升高,耐火磚內部結構會發(fā)生由彈性到塑性的轉變:材料處于彈性溫度段時,隨溫度的升高,材料組織結構無變化,因此磨損量的變化也不大;材料處于塑性溫度段時(如高鋁磚的塑性階段為800～1200℃),材料內部少量低熔點礦物熔化(或玻璃相軟化)變形導致材料產(chǎn)生塑性,高溫條件下該塑性對磨損介質的沖擊有一定的緩沖作用,材料的塑性變形吸收磨損介質的沖擊動能,阻礙裂紋的產(chǎn)生和擴展,所以磨損量明顯降低。對于高鋁磚,隨試驗溫度升高,材料塑性變形程度增加,材料磨損量下降幅度增加。 雖然耐火磚隨溫度的升高內部結構會發(fā)生由彈性到塑性的轉變,但由于材質或結合相的差異,材料出現(xiàn)塑性的溫度不同,因此,對應的材料磨損量開始大幅度降低的溫度點也不相同。從圖1可以看出,剛玉磚磨損量開始降低的溫度點為1000℃,而高鋁磚在800℃,因為高鋁磚的雜質含量較高,會在較低溫度產(chǎn)生液相,使材料處于塑性狀態(tài),磨損量開始大幅度降低。同樣原因黏土結合碳化硅磚磨損量開始大幅度下降的溫度點約在600℃。
非氧化物材料氮化硅結合碳化硅磚的高溫磨損量曲線具有另一特征,在整個試驗溫度范圍其磨損量幾乎沒有變化,其磨損量-溫度曲線接近水平直線。氮化硅結合碳化硅材料所用原料純度較高,最終生成的氮化硅將堅硬的碳化硅結合起來,形成致密的網(wǎng)絡結構。由于氮化硅和碳化硅均為共價鍵極強的化合物,在高溫狀態(tài)下仍保持較高的鍵合能力,材料不含低熔點物相,在試驗溫度范圍內,氮化硅結合碳化硅磚仍處于彈性溫度范圍,所以磨損量隨溫度的升高幾乎沒有變化。在1000℃以上,磚的磨損量稍有降低,是氧化氣氛下試樣表面被氧化生成氧化硅薄膜造
成增重對磨損量計算產(chǎn)生影響的結果。
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