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·1038 北京科技大学学报 第32卷 【a) (a2 (bD) 刚玉顺粒 图4普通高铝砖(a认a2)和高纯刚玉砖(b1b2的冲蚀形貌及骨料与基质的结合状态 Fig 4 Emsion appearance and bonding state beteen grains and matrix materials of oinary high alm ina bricks (al.a2)and high purity conndum bricks (bl.b2) 图5锆铬刚玉砖(a)、塑性相结合刚玉砖(b)和赛隆结合刚玉砖(c)的电镜照片 Fig 5 SEM mages of zimconim chmme comindim bricks (a),plastic phase contaning conindum bricks (b)and Sialon bonded conindum bricks (c) 2.3高温抗折强度与高温耐磨性的关系 大应力，而磨损是磨损介质不连续地冲击试样表面 五种氧化铝基耐火制品的磨损体积、抗折强度 形成的材料流失，二者的作用机理不同.例如，普通 与实验温度的关系曲线如图6所示. 高铝砖、塑性相结合刚玉砖和锆铬刚玉砖，由于试样 从图6中可以看出，除赛隆结合刚玉砖外，其他 中不同矿物相的热膨胀系数各不相同，在试样重新 四种耐火材料的高温抗折强度和磨损体积随温度变 加热的过程中，不同矿物相之间由于热膨胀而相互 化的趋势有相似之处，分成两个阶段（弹性变形阶 靠近，使得材料内的裂纹得以弥合，直到800~ 段和塑性变形阶段)，在低温阶段，高纯刚玉砖的抗 1000℃，抗折强度仍逐渐提高，超过这一温度，低熔 折强度随温度升高而略有降低，磨损体积增大；而普 点基质相软化引起的晶体间滑移成为主导因素，使 通高铝砖、塑性相结合刚玉砖和锆铬刚玉砖的抗折 物料中的结晶相容易滑动，抗折强度明显降低，对 强度均随温度升高而增大，磨损体积减小.当超过 于高温耐磨性，试样在800℃开始发生塑性变形，塑 某一温度时，磨损体积和高温抗折强度均随实验温 性变形吸收了磨损介质的冲击能量，磨损体积即快 度的升高而急剧降低， 速下降，表现为塑性形变对耐磨性的影响更敏感. 分析其原因，应取决于两方面因素：一是材料中 但是，对于单一矿物相的高纯刚玉砖，由于不存在因 矿物相间热膨胀系数不同导致的裂纹弥合作用；二 矿物相的热膨胀系数不同而产生的裂纹弥合作用， 是在高温下低熔点基质相软化产生的塑性变形作 因此其抗折强度在低温时反而随温度的升高而降 用，抗折强度是试样连续承受三点弯曲载荷时的最 低，磨损体积随温度升高而逐渐增大北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 4 普通高铝砖 （ａ1、ａ2）和高纯刚玉砖 （ｂ1、ｂ2）的冲蚀形貌及骨料与基质的结合状态 Ｆｉｇ．4 Ｅｒｏｓｉｏｎａｐｐｅａｒａｎｃｅａｎｄｂｏｎｄｉｎｇｓｔａｔｅｂｅｔｗｅｅｎｇｒａｉｎｓａｎｄｍａｔｒｉｘｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｏｒｄｉｎａｒｙｈｉｇｈａｌｕｍｉｎａｂｒｉｃｋｓ（ａ1ａ2）ａｎｄｈｉｇｈ-ｐｕｒｉｔｙｃｏｒｕｎｄｕｍ ｂｒｉｃｋｓ（ｂ1ｂ2） 图 5 锆铬刚玉砖 （ａ）、塑性相结合刚玉砖 （ｂ）和赛隆结合刚玉砖 （ｃ）的电镜照片 Ｆｉｇ．5 ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｚｉｒｃｏｎｉｕｍｃｈｒｏｍｅｃｏｒｕｎｄｕｍｂｒｉｃｋｓ（ａ）ｐｌａｓｔｉｃｐｈａｓｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｒｕｎｄｕｍｂｒｉｃｋｓ（ｂ） ａｎｄＳｉａｌｏｎｂｏｎｄｅｄｃｏｒｕｎｄｕｍｂｒｉｃｋｓ （ｃ） 2∙3 高温抗折强度与高温耐磨性的关系 五种氧化铝基耐火制品的磨损体积、抗折强度 与实验温度的关系曲线如图 6所示． 从图 6中可以看出除赛隆结合刚玉砖外其他 四种耐火材料的高温抗折强度和磨损体积随温度变 化的趋势有相似之处分成两个阶段 （弹性变形阶 段和塑性变形阶段 ）．在低温阶段高纯刚玉砖的抗 折强度随温度升高而略有降低磨损体积增大；而普 通高铝砖、塑性相结合刚玉砖和锆铬刚玉砖的抗折 强度均随温度升高而增大磨损体积减小．当超过 某一温度时磨损体积和高温抗折强度均随实验温 度的升高而急剧降低． 分析其原因应取决于两方面因素：一是材料中 矿物相间热膨胀系数不同导致的裂纹弥合作用；二 是在高温下低熔点基质相软化产生的塑性变形作 用．抗折强度是试样连续承受三点弯曲载荷时的最 大应力而磨损是磨损介质不连续地冲击试样表面 形成的材料流失二者的作用机理不同．例如普通 高铝砖、塑性相结合刚玉砖和锆铬刚玉砖由于试样 中不同矿物相的热膨胀系数各不相同在试样重新 加热的过程中不同矿物相之间由于热膨胀而相互 靠近使得材料内的裂纹得以弥合直到800～ 1000℃抗折强度仍逐渐提高超过这一温度低熔 点基质相软化引起的晶体间滑移成为主导因素使 物料中的结晶相容易滑动抗折强度明显降低．对 于高温耐磨性试样在 800℃开始发生塑性变形塑 性变形吸收了磨损介质的冲击能量磨损体积即快 速下降表现为塑性形变对耐磨性的影响更敏感． 但是对于单一矿物相的高纯刚玉砖由于不存在因 矿物相的热膨胀系数不同而产生的裂纹弥合作用 因此其抗折强度在低温时反而随温度的升高而降 低磨损体积随温度升高而逐渐增大． ·1038·