保溫時間對于熔融硅磚脆性變化的影響

　　隨著保溫時間的增加，熔融硅磚的抗折強(qiáng)度明顯減小，同時試樣斷裂時發(fā)生的應(yīng)變隨著抗折強(qiáng)度的減小而明顯增大。材料在發(fā)生斷裂前受到相同大小應(yīng)力時發(fā)生的應(yīng)變隨著保溫時間的增加而增大，說明保溫時間的增加試樣中由于熔融石英析晶而出現(xiàn)的微裂紋給試樣帶來的不僅是強(qiáng)度上的影響，試樣的脆性同時隨著強(qiáng)度的減弱而下降。在之前文章中已經(jīng)說明，硅磚在不同的保溫時間后抗折強(qiáng)度的下降與其彈性模量的下降有著很強(qiáng)的相關(guān)性，其抗折強(qiáng)度下降的原因主要是由于試樣中裂紋的增加，通過對其抗折強(qiáng)度的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析，硅磚在不同保溫時間熱處理后脆性的下降也歸因于試樣中裂紋的增加。試樣在受到載荷時，裂紋的壓縮會造成材料更大的應(yīng)變，導(dǎo)致材料脆性的下降。

　　硅磚在經(jīng)過不同保溫時間的熱處理后，其耐壓強(qiáng)度的變化與抗折強(qiáng)度的變化趨勢完全不同，由于兩者測試過程中試樣的受力方式不同造成了硅磚的析晶過程對其測試結(jié)果的影響不同。熔融硅磚耐壓強(qiáng)度的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，結(jié)果表明硅磚脆性的變化實(shí)際上與其強(qiáng)度的變化是一致的。同樣的載荷下，保溫時間為0h,10h和25h的硅磚應(yīng)變遠(yuǎn)小于保溫時間為0.5h，2h和5h的硅磚。前文中已表明硅磚耐壓強(qiáng)度增加的過程實(shí)際上是由于方石英的析出對材料的增韌作用，而其耐壓強(qiáng)度的下降則是由于熔融石英顆粒表面開始析晶，由于體積變化導(dǎo)致許多微小的裂紋在硅磚的顆粒與基質(zhì)的界面出生成，而此類的裂紋在材料受力發(fā)生斷裂時會引導(dǎo)其中裂紋的擴(kuò)展，導(dǎo)致更多的沿晶斷裂，從而使材料的強(qiáng)度和脆性下降。

　　熔融硅磚在楔形劈裂試驗(yàn)中的脆性變化與其名義抗拉強(qiáng)度的變化趨勢是一致的。同樣，此結(jié)論與通過對硅磚抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析所得結(jié)論也是一致的，雖然三種測試方法的材料強(qiáng)度變化趨勢不一致，但是其材料脆性變化與強(qiáng)度變化的相關(guān)性結(jié)論是一致的。