河南耐火材料厂家科威耐材作为专业的正规企业,有着多年的耐火材料技术经验。科威耐材凭借着多年的技术经验为大家介绍一下:“金属在耐火材料中的应用”?
近年来,金属复合耐火材料已成为研究的热点,如将Si、Al和Fe等引入到耐火材料中,研究开发了Si-Si3N4-刚玉质陶瓷杯、Al-碳-刚玉质滑板和Fe-AlN-MgO- Si3N4复合材料等,有的已在生产中得到了推广应用,并取得了满意的效果,值得一提的是,Si虽不是金属,但因其具备金属的延展性和塑性等特征,常将其归入金属材料中。
研究得知:金属一旦作为一个组元复合于耐火材料中,其除具有在适当气氛下形成相应的化合物增强增韧基体材料外,还具有塑性相成型、促进烧结和抗氧化等作用。
金属在耐火材料中的作用:
塑性相成型:金属在应力作用下晶格会发生滑移,具有塑性特征,将其引入到耐火材料中,相对于坚硬的无机材料颗粒,在成型过程中其将发挥塑性成型特点,使得在相同的成型压力下制备的生坯密度较未添加金属试样的高。
促进烧结:金属对耐火材料的促烧结作用可归于两方面因素:其一,引入金属形成的塑性相成型能够提高坯体的密度,缩短颗粒间的距离,减小烧制过程中扩散传质所需的能量;其二,金属的熔点一般低于耐火材料原料,其能在较低的温度下生成液相,液相形成的毛细管力及其本身的粘性流动加快了原子的迁移速率和坯体收缩,促进了烧结的致密化进程。
改善韧性:金属可通过裂纹桥联、裂纹偏转和裂纹屏障等机制来改善复合材料的韧性,其中裂纹桥联是最有效的增韧机制,即当裂纹扩展到金属材料和基体材料的界面时,因金属颗粒的延展性,裂纹使其受力拉长,其将在裂纹的上下表面施加一个桥联应力,一方面可阻止裂纹的张开而减小裂纹尖端的强度因子,另外还能随裂纹的张开而发生塑性变形,消耗了裂纹尖端的能量,起增韧作用。
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