高温窑炉的热振性能

1.减少膨胀引起的热应力：窑具选用热膨胀系数小的材质，或在窑具内掺杂部分热膨胀系数小的材料，可以减少晶相的热膨胀，从而减小热应力。另外，当窑具内部主晶相受热膨胀时，如果其结构内部有一定空间，可以容纳一定程度的变形，则可以起到缓解热应力的作用。主要方法有：（1）引入低膨胀系数的材料。（2）在窑具内设置大量微气孔。（3）引入负膨胀机制。

2.形成微裂纹网络：微裂纹对提高材料的断裂表面能有贡献，这些裂纹吸收弹性应变能，使驱动主裂纹扩展的能量降低，从而提高材料的断裂表面能。另外，这些微裂纹对降低材料的弹性模量也有贡献，既提高了断裂表面能，又降低了弹性模量，可以改善材料的抗热震性。主要方法有：（1）控制颗粒极配。（2）热膨胀失匹配。

3. 引入颗粒间的界面断裂时的耗能机制：耐火材料中颗粒往往密度大、强度高，起着阻碍裂纹扩展的作用。当裂纹前沿遇到颗粒时，一般不能穿过，而是绕过颗粒，穿过颗粒间强度低的界面扩展。如果在裂纹穿过界面的过程中，引入纤维拨出、颗粒拨出、弱界面解聚等耗能机制，便可以提高窑具的断裂表面能，从而提高窑具的抗热震性。主要方法有：（1）掺入纤维、晶须或柱状莫来石。（2）颗粒弥散。（郑大高温所陈宁）