耐急冷急熱性又稱耐熱震性（thermal shock resistance）。耐火製品抵抗急冷急熱的溫度驟變而不破壞的性能。當製品驟然受熱（或受冷）發生膨脹（或收縮）時，因各部分變形互相受到制約而產生熱應力。當熱應力超過製品內部結合力時，製品就產生崩裂或剝落。製品的耐急冷急熱性以實驗方法測定。耐急冷急熱性主要取決於耐火原料及其製品的熱膨脹性、異熱性和斷裂韌性等，並與其組織結構、形狀和尺寸有關。
基本介紹
- 中文名：耐急冷急熱性
- 外文名：suddenly-changing temperature resistance
- 學科：固體礦產工業要求
- 領域：工程技術
簡介,原理,不足,分類,相關觀點,
簡介
耐火材料抵抗溫度的急劇變化而不破壞的性能稱為熱震穩定性。此種性能也稱為抗熱震性或溫度急變抵抗性。
原理
耐火材料在使用過程中，經常會受到環境溫度急劇變化的作用，例如，鑄鋼用盛鋼桶襯磚在澆築過程中，轉爐、平爐或電爐等煉鋼時的加料、出鋼或操作中爐溫的變化等，導致製品產生裂紋，剝落甚至崩潰。此種破壞作用不僅限制了製品和窯爐的加熱和冷卻速度，限制了窯爐操作的強化，並是致使窯爐損壞較快的主要原因之一。眾所周知，矽磚受急冷急熱易產生裂紋、開裂；鎂磚易於剝落，通常被稱為熱震穩定性低的材料或抗熱震性小的材料。反之，則為熱震穩定性高或抗熱震性大的材料。
不足
耐火材料是非均質的脆性材料，與金屬製品相比，由於它的熱膨脹率較大，熱導率和彈性較小，以及抗張強度低等，抗熱應力而不破壞的能力差，導致其抗熱震性較低。
分類
材料的熱震破壞可分為兩大類：一類是瞬時斷裂，稱為熱衝擊斷裂；另一類是在熱衝擊循環作用下，先出現開裂，剝落，然後變質和碎裂，終至整體損壞，稱為熱震損傷。
相關觀點
對於脆性耐火材料抗熱震性的評價源於兩種觀點。
一種是基於熱彈性理論，以熱應力Sh和材料固有強度Sf之間的平衡條件作為熱震破壞的判據：
Sh≥Sf
當材料固有強度不足以抵抗熱震溫差△T引起的熱應力時，就導致材料瞬時斷裂，即所謂的“熱震斷裂”。
另一種是基於斷裂力學概念，以熱彈性應變能W和材料的斷裂能U之間的平衡條件為熱震破壞的判據：
W≥U
當熱應力導致的儲存於材料中的應變能W足以支付裂紋成核和擴展形成新生表面所需要的能量U，裂紋就可能形成和擴展。它把材料的抗熱震性和其物理性質的變化聯繫起來，探討材料在受熱過程中出現的開裂、剝落、退化、變質終至碎裂，損壞的過程，即所謂的熱損傷過程。
