高鋁磚為什么會(huì)斷裂

高鋁磚另一種非線性斷裂是在高溫下變形時(shí)遇到的蠕變破壞。在這些條件下，純耐火氧化物材料的變形主要來自晶界滑移。對(duì)于小的形變來說，晶界滑移速度比例于剪應(yīng)力；而對(duì)于較大的形變來說，由于晶界是不平整的，其幾何不整合性將導(dǎo)致鄰近晶粒間咬合。當(dāng)晶界發(fā)生遷移以調(diào)整這種不規(guī)則性時(shí)，晶界滑移速率將會(huì)降低。于是，在晶界區(qū)域形成高的張應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂紋及氣孔成核。當(dāng)拉伸繼續(xù)下去時(shí)，氣孔將會(huì)擴(kuò)大。在多晶材料中，該過程則是一種體積擴(kuò)散過程。在具有黏性晶界相的材料中，氣孔長(zhǎng)大的機(jī)理可能是晶界相中的黏滯流動(dòng)。

高鋁磚的蠕變斷裂機(jī)理

氣孔增大的后果是會(huì)導(dǎo)致橫截面上的固相面積減小，單位面積的應(yīng)力增大，隨之產(chǎn)生斷裂直至毀壞。粒狀結(jié)構(gòu)的多孔高鋁磚在高溫使用中的蠕變斷裂形式，它是取自平爐頂上應(yīng)用的鎂鋁磚在過熱條件下使用后殘磚磨光照片的實(shí)際例子。氣孔在自身重量作用下從冷端到熱端逐漸增大的情況，在繼續(xù)經(jīng)受自身重量作用時(shí)便產(chǎn)生與工作面幾乎平行的裂隙（斷裂）。

含有液相高鋁磚中的蠕變斷裂，通常是由于擴(kuò)散的結(jié)果。因此，高鋁磚的蠕變斷裂現(xiàn)象隨著溫度不同會(huì)產(chǎn)生差異，蠕變速度隨溫度變化的關(guān)系。在大于1500℃時(shí)曲線傾斜度不同，表明在該溫度液相開始急劇形成的事實(shí)。由于蠕變斷裂是擴(kuò)散的結(jié)果，因而不能測(cè)到確切的蠕變強(qiáng)度，但隨著應(yīng)力和溫度的提高，斷裂所需要的時(shí)間都會(huì)縮短。這種情況表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是蠕變-斷裂曲線。如果用斷裂前時(shí)間的對(duì)數(shù)對(duì)作用應(yīng)力作圖，可得一直線，該直線可恰當(dāng)?shù)乇硎靖咪X磚蠕變-斷裂過程發(fā)生范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。過熱導(dǎo)致鎂鋁磚高溫蠕變斷裂路徑的實(shí)際例子。