陶瓷纖維產品的力學特性是指產品在外力作用下,抵抗變形和破壞的能力。陶瓷纖維產品的力學性質指標包括耐壓強度、抗拉強度、抗折強度。對不同品種的陶瓷纖維產品要求的力學性質指標不同。陶瓷纖維毯、軟氈、紙及紡織品等柔韌性產品的力學性質指標為抗拉強度。陶瓷纖維板、陶瓷纖維不定形材料(澆注料、可塑料、噴涂料)等剛性產品的力學性質指標為耐壓強度、抗折強度。
1、耐壓強度
指剛性陶瓷纖維產品常溫下,單位面積上所能承受的極限載荷。耐壓強度是衡量剛性陶瓷纖維產品質量的重要性能指標之一,可間接地反應出產品的組織結構,如致密性、均勻性、燒結性等。根據試樣測試前受熱條件的不同,剛性陶瓷纖維產品的耐壓強度指標又分為:
(1)烘干耐壓強度,試樣在110℃溫度下干燥,并保溫24h,待試樣冷卻至常溫測得的數值,單位為MPa;
(2)燒后耐壓強度,試樣在使用溫度下煅燒,并保溫3h,待試樣冷卻至常溫測得數值,單位為MPa。
2、抗折強度
指剛性陶瓷纖維閣單位面積承受彎距時的極限折斷應力,又稱抗彎強度、斷裂模量。
氣孔大小和數量、組織結構是否均勻一致、纖維間結合是否牢固是決定其產品抗折強度大小的重要因素。根據試樣測試前受熱條件不同,剛性陶瓷纖維產品的抗折強度指標又分為:
(1)烘干抗折強度,試樣在110℃溫度下干燥,并保溫24h,待試樣冷卻至常溫測得的數值,單位為MPa;
(2)燒后抗折強度,試樣在使用溫度下煅燒,并保溫3h,待試樣冷卻至常溫測得的數值,單位為MPa。
3、抗拉強度(抗張強度)
指柔韌性陶瓷纖維產品(毯、軟氈、紙、紡織品等產品)單位面積承受拉應力(拉伸負荷)的作用而產生破壞的極限應力,以試樣單位橫截面上所承受的負荷來表示,單位為MPa。
4、高溫蠕變性
指耐火材料在高溫下,受應力作用隨時間變化而發生的等溫形變。由于施加外力的方式不同,可分為高溫壓縮蠕變、高溫拉伸蠕變、高溫彎曲蠕變和高溫扭轉蠕變等。但主要應用的是壓縮蠕變。無論何種形式的蠕變,都是形變量與溫度、應力和時間的函數關系。在應力和溫度固定的情況下,耐火材料蠕變可分為三個特征階段,第一階段為減速蠕變(初期蠕變),這一階段的時間很短;第二階段為勻速蠕變;第三階段為加速蠕變,此階段蠕變速率迅速增加,直至材料受到破壞。
改善陶瓷纖維蠕變性的重要途徑是改善陶瓷纖維產品的化學礦物組成和結構。應提高原料的純度,減少高溫下液相生成量;提高玻璃玻璃相黏度,抑制晶粒生長速度。
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