Welke factoren beïnvloeden de thermische schokbestendigheid van Indefinite Refractory Castables?

Onbepaalde vuurvaste gietstukken is een vuurvast materiaal dat veel wordt gebruikt in industrieën met hoge temperaturen. Het heeft een sterke plasticiteit en kan worden aangepast aan verschillende toepassingsomgevingen. Dit materiaal wordt voornamelijk gebruikt in staal, glas, cement, petrochemie en andere gebieden en speelt een beschermende rol in apparatuur voor hoge temperaturen. Thermische schokbestendigheid is een van de belangrijke eigenschappen van dit materiaal, die bepaalt of het de structurele stabiliteit kan behouden onder extreme temperatuurschommelingen. Het volgende zal in detail de belangrijkste factoren introduceren die de thermische schokbestendigheid van Indefinite Refractory Castables beïnvloeden.

1. Samenstelling van materialen
De thermische schokbestendigheid van Indefinite Refractory Castables hangt grotendeels af van de samenstelling van de materialen. Gemeenschappelijke componenten zijn onder meer vuurvaste aggregaten, bindmiddelen en additieven.
Vuurvaste aggregaten: Materialen zoals bauxiet en magnesiumoxide met een hoog aluminiumoxidegehalte kunnen de sterkte van het materiaal bij hoge temperaturen verbeteren. De grootteverdeling en vorm van de aggregaatdeeltjes en de thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal zelf zullen de thermische schokbestendigheid beïnvloeden. Over het algemeen is het waarschijnlijker dat fijnkorrelige aggregaten een dichte structuur vormen, waardoor de weerstand tegen thermische schokken wordt verbeterd.
Bindmiddel: Cement of polymeer met een hoog aluminiumoxidegehalte is een veelgebruikt bindmiddel. Bindmiddel speelt een rol bij de hechting en structurele ondersteuning van vuurvaste materialen, maar verschillende soorten bindmiddelen hebben verschillende effecten op de weerstand tegen thermische schokken. Betere bindmiddelen kunnen thermische uitzettingsspanningen effectief weerstaan ​​wanneer de temperatuur verandert, waardoor de vorming van scheuren wordt voorkomen.
Additieven: Door het toevoegen van sporenelementen zoals silicapoeder en aluminiumoxide kan de dichtheid en stabiliteit van het materiaal worden verbeterd. Deze additieven kunnen de thermische spanning in het materiaal helpen verminderen en het risico op materiaalscheuren verminderen als de temperatuur verandert.

2. Thermische uitzettingscoëfficiënt
De thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal bepaalt rechtstreeks de omvang van de maatverandering onder temperatuurveranderingen. Als de thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal te groot is, kan het gemakkelijk barsten als gevolg van volume-uitzetting of -contractie wanneer de temperatuur sterk verandert.
Bij de thermische schokbestendigheid van Indefinite Refractory Castables moet rekening worden gehouden met de afstemming van thermische uitzettingscoëfficiënten tussen materialen. Door rationeel verschillende vuurvaste materiaalcomponenten te selecteren en de thermische uitzettingscoëfficiënten van elke component te optimaliseren, kan de spanning tussen verschillende materialen effectief worden verminderd, waardoor de algehele thermische schokbestendigheid wordt verbeterd.

3. Dichtheid van materialen
De dichtheid van Indefinite Refractory Castables is een andere belangrijke factor die rechtstreeks de thermische schokbestendigheid beïnvloedt. Materialen met een hoge dichtheid kunnen de aanwezigheid van poriën verminderen, waardoor het materiaal beter bestand is tegen scheuren onder hoge temperaturen en snelle koel- en verwarmingsomgevingen.
Lage porositeit: Poriën zijn zwakke punten in het materiaal en kunnen spanningsconcentratiepunten worden. Wanneer de temperatuur snel verandert, is de spanning rond de poriën groot, waardoor scheuren kunnen ontstaan. Daarom kan het controleren van de dichtheid van het materiaal de thermische schokbestendigheid aanzienlijk verbeteren door de aanwezigheid van poriën en scheuren te verminderen.
Structurele dichtheid: Tijdens het bouwproces kunnen geschikte trillingsbehandeling en vormtechnologie de structuur van het materiaal dichter maken, de aanwezigheid van holtes binnenin vermijden en zo de thermische schokbestendigheid verbeteren.

4. Aantal thermische schokcycli
Het materiaal zal tijdens gebruik meerdere thermische schokcycli ondergaan, dat wil zeggen dat de temperatuur blijft dalen van hoge temperatuur naar lage temperatuur en vervolgens stijgt van lage temperatuur naar hoge temperatuur. Het aantal en de amplitude van thermische schokcycli hebben een belangrijke invloed op de weerstand tegen thermische schokken.
Laag aantal thermische schokken: Bij een bepaald aantal thermische schokken is het mogelijk dat het materiaal geen duidelijke scheuren vertoont. Naarmate het aantal thermische schokken echter toeneemt, zullen de microscheuren in het materiaal geleidelijk uitzetten, wat uiteindelijk tot materiaalfalen kan leiden. Daarom is het selecteren van materialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en meerdere thermische schokcycli een belangrijk middel om de weerstand tegen thermische schokken te verbeteren.
Temperatuurverschil bij thermische schok: als de temperatuurverandering te groot is, zal de thermische spanning in het materiaal sterk toenemen, vooral wanneer de oppervlakte- en interne temperaturen ongelijkmatig zijn, zal de thermische spanning duidelijker zijn, wat tot scheuren kan leiden. Daarom moeten onbepaalde vuurvaste gietstukken een goede thermische geleidbaarheid hebben om de spanningsconcentratie veroorzaakt door temperatuurverschillen te verminderen.

5. Hechtsterkte
De thermische schokbestendigheid van een materiaal hangt nauw samen met de hechtsterkte van de interne structuur. Hoe hoger de hechtsterkte, hoe kleiner de kans dat het materiaal zal barsten als het te maken krijgt met externe thermische spanning.
Materiaalsterkte en taaiheid: Vuurvaste materialen moeten een bepaalde sterkte en taaiheid hebben, vooral in omgevingen met hoge temperaturen. Als de sterkte van het materiaal onvoldoende is, zal de thermische spanning waarschijnlijk het tolerantiebereik overschrijden, wat tot materiële schade kan leiden. Materialen met een goede taaiheid kunnen een deel van de thermische spanning absorberen en scheuruitbreiding voorkomen.
Interface-binding: Indefinite Refractory Castables zijn samengesteld uit een verscheidenheid aan materialen, dus de interface-bindingssterkte tussen verschillende materialen heeft ook invloed op de algehele thermische schokbestendigheid. Als de hechtsterkte op het grensvlak onvoldoende is, kan het materiaal gemakkelijk delamineren of eraf vallen als de temperatuur drastisch verandert.