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耐火材料主要应用于温工业生产过程中,是热工设备的结构材料,是许多战略工业的基础材料。随着冶金工业和其他工业的迅速发展,迫切要求耐火材料的性能和质量都得到改善和提高。热震稳定性是评价耐火材料使用性能的重要指标。但是,目前评价耐火材料热震稳定性的理论不统一,不同理论的评价标准不一样,不能有效地对实际的生产实践进行指导,所以对耐火材料的热震稳定性展开研究非常重要。本实验以刚玉(Al2O3)、莫来石(3Al2O3·2SiO2)为原料,考察具有不同热膨胀系数、不同界面结合的复合耐火材料的热震稳定性,结合拉曼光谱技术的应用,研究复相材料界面的应力类型,分布和变化情况,探究热失配耐火材料的热震行为的本质,丰富热震稳定性理论,为耐火材料的设计、制备提供理论支撑。刚玉和莫来石的热膨胀系数存在差异,分别制备以刚玉为基质相莫来石为弥散相和以莫来石为基质相刚玉为弥散相的两种不同失配类型的复相耐火材料。由于莫来石又分为富铝莫来石和富硅莫来石,二者在与刚玉共同制备复相材料的时候,活性不同,在高温下的反应行为不同,所以制备出的复相材料的界面结合情况也不同。所以本实验共制备了四种不同配方的试样,研究他们的热震行为和内部的应力分布及变化,但四种试样的制备工艺和条件、实验检测方法和条件完全相同。研究结果表明,基质相热膨胀系数大于弥散相的机制,相界面处产生径向压应力,使机制相中产生微裂纹;基质相热膨胀系数小于弥散相的机制,相界面处产生张应力,在弥散相周围产生环绕颗粒的裂纹;由富硅莫来石制备的复相材料,在高温下发生固相反应,界面处生成少量莫来石,界面结合主要通莫来石反应层结合实现;由富铝莫来石制备的复相材料,在高温下不会发生固相反应,界面结合主要通过高温下生成的液相结合实现,所以前者的热震稳定性能优于后者;材料的热震性能会随着热震次数的增多而降低,但并不是简单的线性关系;试样在热震前,内部的应力非常小,对材料的强度没有影响,但热震一次后会产生很大的应力,使材料的强度降低或者断裂,随着热震次数的增多应力增加,应力的不均匀性增加,使材料发生开裂、剥落、退化,直至最后碎裂。