金屬對于耐火材料的作用
發(fā)布時間:
2022-03-09 13:39
金屬在耐火材料中的作用:
塑性相成型:金屬在應(yīng)力作用下晶格會發(fā)生滑移,具有塑性特征,將其引入到耐火材料中,相對于堅硬的無機(jī)材料顆粒,在成型過程中其將發(fā)揮塑性成型特點,使得在相同的成型壓力下制備的生坯密度較未添加金屬試樣的高。
促進(jìn)燒結(jié):金屬對耐火材料的促燒結(jié)作用可歸于兩方面因素:
其一,引入金屬形成的塑性相成型能夠提高坯體的密度,縮短顆粒間的距離,減小燒制過程中擴(kuò)散傳質(zhì)所需的能量;
其二,金屬的熔點一般低于耐火材料原料,其能在較低的溫度下生成液相,液相形成的毛細(xì)管力及其本身的粘性流動加快了原子的遷移速率和坯體收縮,促進(jìn)了燒結(jié)的致密化進(jìn)程。
改善韌性:金屬可通過裂紋橋聯(lián)、裂紋偏轉(zhuǎn)和裂紋屏障等機(jī)制來改善復(fù)合材料的韌性,其中裂紋橋聯(lián)是Z有效的增韌機(jī)制,即當(dāng)裂紋擴(kuò)展到金屬材料和基體材料的界面時,因金屬顆粒的延展性,裂紋使其受力拉長,其將在裂紋的上下表面施加一個橋聯(lián)應(yīng)力,一方面可阻止裂紋的張開而減小裂紋尖端的強(qiáng)度因子,另外還能隨裂紋的張開而發(fā)生塑性變形,消耗了裂紋尖端的能量,起增韌作用。
抗氧化性:碳復(fù)合耐火材料由于碳的存在使其具有優(yōu)越的抗熱震性和抗渣性,但卻存在易氧化的缺陷,碳一旦被氧化,其具有的優(yōu)勢將喪失殆盡。為了充分發(fā)揮碳復(fù)合耐火材料的優(yōu)勢,常通過添加適當(dāng)?shù)奶砑觿﹣硖岣咂淇寡趸?。金屬由于性能活潑,易于與O2和CO等反應(yīng),已在耐火材料中作為抗氧化劑使用,常用作抗氧劑的有Al、Si、Mg及相應(yīng)的合金等。
原位反應(yīng)生成非氧化物:將金屬引入到耐火材料,在燒制過程中,利用其與原料組分或周圍的氣體反應(yīng)生成非金屬增強(qiáng)增韌相,可以達(dá)到改善基體常溫和高溫性能及抗熱震性等效果。目前,該項技術(shù)已得到了廣泛的關(guān)注。
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