คุณสมบัติทางกลของวัสดุทนไฟคืออะไร?

วัสดุทนไฟอยู่ภายใต้แรงกระแทกแบบคู่ของอุณหภูมิและแรงภายนอกในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน และความเครียดและการเปลี่ยนแปลงต่างๆ จะตามมา คุณสมบัติทางกลของวัสดุทนไฟหมายถึงว่าวัสดุเหล่านี้ทำงานได้ดีเพียงใดภายใต้ภาระและความเครียดบางอย่าง ความแข็งแรงเชิงกลของอุณหภูมิปกติ ความแข็งแรงเชิงกลที่อุณหภูมิสูง อุณหภูมิอ่อนตัวของโหลด การคืบของอุณหภูมิสูง โมดูลัสยืดหยุ่น และความต้านทานการสึกหรอ เป็นตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สำคัญที่ใช้ในงานวิศวกรรมเพื่อประเมินคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุทนไฟ

1 ความแข็งแรงทางกลของวัสดุทนไฟที่อุณหภูมิห้อง

ความเค้นวิกฤตของวัสดุทนไฟที่ต้านทานแรงภายนอกโดยไม่เกิดความเสียหายที่อุณหภูมิห้อง โดยปกติจะแสดงด้วยตัวบ่งชี้ทางเทคนิคสามประการ: กำลังรับแรงอัดที่อุณหภูมิปกติ, ความต้านทานแรงดัดงอที่อุณหภูมิปกติ และความต้านทานแรงเฉือนที่อุณหภูมิปกติ

2 ความแข็งแรงทางกลของวัสดุทนไฟที่อุณหภูมิสูง
ก. กำลังอัดที่อุณหภูมิสูง
ข. ความแข็งแรงดัดงอที่อุณหภูมิสูง
ค. แรงเฉือนที่อุณหภูมิสูง

3. อุณหภูมิที่วัสดุทนไฟอ่อนตัวลงภายใต้ภาระ
องค์ประกอบแร่ธาตุทางเคมีและโครงสร้างองค์กร ปริมาณและอันตรกิริยาของเฟสคริสตัลและเฟสของเหลว ความหนืดของเฟสของเหลว และโครงสร้างองค์กรขนาดมหภาค เช่น ความหนาแน่นและความพรุน เป็นปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิการลดภาระของวัสดุทนไฟ โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิอ่อนตัวลงภายใต้ภาระจะสูงกว่าสำหรับวัสดุทนไฟที่มีโครงสร้างเครือข่ายคริสตัล และต่ำกว่าสำหรับวัสดุทนไฟที่มีโครงสร้างคล้ายเกาะกระจายอยู่ในเฟสของเหลว วัสดุมีเฟสของเหลวหรือเฟสของเหลวมากขึ้น อุณหภูมิอ่อนตัวลงภายใต้ภาระมีความสัมพันธ์ผกผันกับความหนืด โดยจะลดลงตามความพรุนที่ลดลง และเพิ่มขึ้นตามความหนืดที่ลดลง
4 คืบอุณหภูมิสูง
เมื่อวัสดุทนไฟอยู่ภายใต้แรงคงที่ของความแข็งแรงวิกฤตของพวกมันเป็นระยะเวลานานที่อุณหภูมิสูง การเสียรูปจะเกิดขึ้น และระดับของการเสียรูปจะเพิ่มขึ้นตามเวลา การคืบคลานที่อุณหภูมิสูงเป็นคำที่ใช้เรียกปรากฏการณ์นี้ การแตกของครีปเป็นคำที่ใช้อธิบายการสลายตัวของวัสดุที่เกิดจากการคืบ คุณสมบัติการคืบของอุณหภูมิสูงของวัสดุถูกกำหนดให้เป็นความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของการเสียรูปและเวลาของวัสดุทนไฟภายใต้อุณหภูมิและแรงคงที่เป็นระยะเวลานาน

5 โมดูลัสความยืดหยุ่น
โมดูลัสยืดหยุ่นมักจะสูงกว่าในวัสดุทนไฟที่มีกำลังรับแรงอัดและแรงดัดงอสูงกว่า และมีความสัมพันธ์แบบผกผันกับความต้านทานการสึกหรอโดยประมาณ วิธีการใช้ความถี่เสียงและวิธีการโหลดแบบคงที่เป็นเทคนิคพื้นฐานสองประการในการกำหนดโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุทนไฟ

6 ความยืดหยุ่นของวัสดุทนไฟต่อการขัดถู
ความแข็งของอนุภาค ความแข็งแรงของพันธะระหว่างอนุภาค การมีอยู่ของตำแหน่งว่าง ฯลฯ ล้วนส่งผลต่อการสึกหรอของวัสดุทนไฟ วัสดุทนไฟที่มีโครงสร้างหนาแน่นสม่ำเสมอ มีความพรุนน้อย มีความแข็งสูง และมีความแข็งแรงสูงมักมีความต้านทานการสึกหรอได้ดี