Useimpia keraamikuitutuotteita käytetään teknisinä materiaaleina korkeissa yli 1000 asteen lämpötiloissa, ja niiden virumiskestävyydellä on hallitseva rooli uunin korkean lämpötilan rakenteellisessa lujuudessa. Siksi matalaviruisten tulenkestävien materiaalien tutkimukseen kiinnitetään yhä enemmän huomiota.
Keraamisten kuitujen tulenkestävien materiaalien mekaaninen käyttäytyminen korkeissa lämpötiloissa riippuu pääasiassa mikrorakenteen ominaisuuksista ja kahdesta päätekijästä: lasimatriisin määrästä ja viskositeetista (lasiefekti) sekä kiteiden (kide) välisen kosketuksen tai sidoksen asteesta ja tavasta. vaikutus). Lasifaasin alhainen pitoisuus, korkea viskositeetti ja korkea rakeiden välinen sidos muodostavat jatkuvan lomitetun verkkorakenteen, joka edistää korkean lämpötilan mekaanisten ominaisuuksien parantamista.
Korkean lämpötilan virumateoria
Virumista kutsutaan yleisesti virumisen muodonmuutokseksi, mikä tarkoittaa, että myötörajan alapuolella olevassa mekaanisessa rasituksessa kiintoaine käy läpi virtauksen ja massasiirtymän ajan myötä, eikä sen eheys vaurioidu. Tämä muodonmuutos osoittaa, että materiaalilla on kyky kestää mekaanista kuormitusta pitkään. Virumiskäyrä on käyrä, joka muuttaa jatkuvasti materiaalin muodonmuutosta ajan kuluessa korkeassa lämpötilassa ja jatkuvassa kuormituksessa.
Se voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen: (1) Alkukuormituksen aikana esiintyy ohimenevää jännitystä, ε ryömintänopeus on 0 d ε/ D t= ξ Pelkistysvaihe (tunnetaan myös nimellä hidastus- tai migraatioryömintävaihe) ; (2) Vakaan tilan ryömintävaihe minimi- ja vakiovirumisnopeudella; (3) Virumisnopeus kasvaa jyrkästi vaiheeseen, jossa ryömintänopeus kasvaa ennen vikaa (tunnetaan myös kiihdytettynä ryömintävaiheena).
Keraamisten kuitujen virumisenkestävyyteen vaikuttavat tekijät
On monia tekijöitä, jotka vaikuttavat keraamisten kuitujen korkean lämpötilan virumiseen, joista monet liittyvät toisiinsa. Tärkeimmät keraamisten kuitujen virumismuodonmuutokseen vaikuttavat tekijät ovat seuraavat: ulkoiset olosuhteet, mukaan lukien lämpötila, kuormitus, aika, ilmakehä (hapettuminen tai pelkistys), materiaalin laatu, mukaan lukien sen kemiallinen koostumus, mineraalikoostumus (yksi- tai monifaasinen), ja mikrorakenne. Keraamisten kuitujen kemiallinen mineraalikoostumus ja mikrorakenne määräävät niiden virumisenkestävyyden.