抗热冲击损伤性

1、抗热冲击损伤性抗热冲击损伤性一一 抗热冲击损伤性的定义抗热冲击损伤性的定义 二二 抗热冲击损伤性（应变抗热冲击损伤性（应变-断裂能判据）断裂能判据）三三 影响抗热震损伤性的主要因素影响抗热震损伤性的主要因素四四 测试方法测试方法主要内容主要内容一一 抗热冲击损伤性的定义抗热冲击损伤性的定义 热稳定性（抗热震性）：热稳定性（抗热震性）：材料承受温度的急剧变化（热冲击）而不致破坏的能力。热冲击损坏的类型：热冲击损坏的类型：抗热冲击断裂性抗热冲击断裂性-材料发生瞬时断裂；抗热冲击损伤性抗热冲击损伤性-在热冲击循环作用下，材料的表面开裂、剥落、并不断发展，最终碎裂或变质。 二二 抗热冲击损伤性（应变抗

2、热冲击损伤性（应变-断裂能判据）断裂能判据） 通常在实际材料中都存在一定大小、数量的微裂纹，在热冲击情况下，这些裂纹产生。扩展以及蔓延的程度，与材料积存的弹性应变能和裂纹扩展的断裂表面能有关。当材料中可当材料中可能积存的弹性应变能较小，则原来裂纹的扩展能积存的弹性应变能较小，则原来裂纹的扩展可能性就小，裂纹蔓延时断裂表面能大，则裂可能性就小，裂纹蔓延时断裂表面能大，则裂纹能蔓延的程度就小，材料抗热震性就好纹能蔓延的程度就小，材料抗热震性就好。因此抗热应力损伤性正比于断裂表面能、反比于应变能两个抗热应力损伤因子两个抗热应力损伤因子 和和 RR )1 ( 2ER 实际上就是材料中储存的弹性应变能的

3、倒数，它可以用来比较具有相同断裂表面能材料的抗热震损伤性 R 实际上就是材料中储存的弹性应变能的倒数，它可以用来比较具有相同断裂表面能材料的抗热震损伤性 R 实际上就是材料中储存的弹性应变能的倒数，它可以用来比较具有相同断裂表面能材料的抗热震损伤性 R 实际上就是材料中储存的弹性应变能的倒数，它可以用来比较具有相同断裂表面能材料的抗热震损伤性 R两个抗热应力损伤因子两个抗热应力损伤因子 和和 R 实际上就是材料中储存的弹性应变能的倒数，它可以用来比较具有相同断裂表面能材料的抗热震损伤性两个抗热应力损伤因子两个抗热应力损伤因子 和和 R 实际上就是材料中储存的弹性应变能的倒数，它可以用来比较具有

4、相同断裂表面能材料的抗热震损伤性 R 是用来比较具有不同断裂表面能材料的抗热震损伤性2(1)E GRR 热应力裂纹安定因子热应力裂纹安定因子： Rst Rst 大，裂纹不易扩展，热稳定性好。12220stGREG -断裂表面能（J/m2）-热膨胀系数u-泊松系数裂纹长度及强度及温度差的关系裂纹长度及强度及温度差的关系如图示当T TC时,裂纹是稳定的当T= TC时,裂纹迅速地从l0扩展到lf, 迅速地降到当TC TTC时,裂纹不断变长,强度连续下降.0f5mm直径氧化铝杆在不同温度下到水中极冷的强度直径氧化铝杆在不同温度下到水中极冷的强度三三 影响抗热震损伤性的主要因素影响抗热震损伤性的主要因素

5、1 抗热应力损伤因子抗热应力损伤因子 实际上就是材料中储存的弹性应变能的倒数，它可以用来比较具有相同断裂表面能材料的抗热震损伤性 是用来比较具有不同断裂表面能材料的抗热震损伤性 和 高的材料抗热应力损伤性好 RR R R2 微观结构影响微观结构影响 晶粒间相互收缩引起的裂纹,对于抵抗热震损伤有显著的作用4 热导率热导率 导热系数大的材料传递热量快，使材料内外温差较快地得到缓解、平衡，因而降低了短时期热应力的聚集，金属的导热系数一般较大，所以比无机材料的热稳定性好3 膨胀系数膨胀系数 减小材料的热膨胀系数。热膨胀现象是材料中产生热应力的本质，热膨胀系数小的材料，在同样的温差下，产生的热应力小。因

6、此对抗热震性来讲总是希望热膨胀系数越小越好四四 测试方法测试方法（1）日用瓷）日用瓷:一定规格的试样，加热到一定温度，然后立即置一定规格的试样，加热到一定温度，然后立即置于室温的流动水中急冷，并逐次提高温度和重复急冷，直于室温的流动水中急冷，并逐次提高温度和重复急冷，直至观察到试样发生龟裂，则以产生龟裂的前一次加热温度至观察到试样发生龟裂，则以产生龟裂的前一次加热温度0C表示。表示。（2）普通耐火材料）普通耐火材料 :试样的一端加热到某一温度，试样的一端加热到某一温度，并保温一定时间，然后置于一定温度的流动水中或并保温一定时间，然后置于一定温度的流动水中或在空气中一定时间，重复这样的操作，直至试样失在空气中一定时间，重复这样的操作，直至试样失重重20%为止，以其操作次数为止，以其操作次数n表示。表示。（3）高温结构材