耐火材料強(qiáng)度分布規(guī)律的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、耐火材料是鋼鐵、水泥、玻璃以及許多其他高溫工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料。耐火材料的強(qiáng)度受其各組成物相和內(nèi)部氣孔等因素的影響,呈現(xiàn)出較大的分散性。因此,在冶金設(shè)備設(shè)計(jì)工作中對(duì)耐火材料的選用不僅需要其強(qiáng)度指標(biāo),而且也需要了解其強(qiáng)度的分布規(guī)律或者破壞概率。分析耐火材料的強(qiáng)度及分布規(guī)律對(duì)于全面了解其力學(xué)性能和建立設(shè)計(jì)準(zhǔn)則都具有重要的理論和工程意義。本論文將Weibull統(tǒng)計(jì)分析引入耐火材料的性能評(píng)價(jià)并結(jié)合分形幾何學(xué)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度分布規(guī)律的研究。
  

2、本論文選取鎂碳、鎂鉻和高鋁質(zhì)三種耐火材料制品作為研究對(duì)象,對(duì)三點(diǎn)彎曲法測(cè)得的抗折強(qiáng)度數(shù)據(jù)采用Weibull函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并結(jié)合試樣的顯氣孔率、體積密度、化學(xué)成分、物相組成研究耐火材料的抗折強(qiáng)度分布規(guī)律。對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的試樣斷口圖像采用圖像分析技術(shù)進(jìn)行二值化處理,然后采用小島法進(jìn)行分形維數(shù)的計(jì)算,通過(guò)比較分形維數(shù)的分布來(lái)研究材料的斷裂機(jī)理。
  結(jié)果表明:耐火材料制品的抗折強(qiáng)度服從Weibull分布,其Weibull模量m為3.8~

3、10.7。增大材料的致密度能夠降低耐火材料抗折強(qiáng)度的離散性,提高強(qiáng)度的可靠性。鎂碳耐火材料中石墨的片層結(jié)構(gòu)有效地起到應(yīng)力緩沖的作用,石墨含量的提高能夠提高其失效強(qiáng)度的集中程度。鎂鉻質(zhì)耐火材料中的電熔鎂砂和氧化鉻反應(yīng)生成的鎂鉻尖晶石固溶于方鎂石晶體中,有助于排除晶間氣孔,促進(jìn)晶粒生長(zhǎng)和結(jié)合。電熔再結(jié)合的鎂鉻質(zhì)耐火材料較半再結(jié)合的具有更高的強(qiáng)度和可靠性。高鋁質(zhì)耐火材料中的玻璃相對(duì)其強(qiáng)度和分布有較大影響,適量均勻分布的玻璃相能夠提高莫來(lái)石之間

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