彈性模量應(yīng)用

1、彈性模量在耐火材料中的應(yīng)用（1）耐火材料楊氏模量與溫度的關(guān)系耐火材料楊氏模量與溫度的關(guān)系在本次試驗(yàn)中，分別選用了楊氏模量在10～200GPa范圍內(nèi)的耐火材料進(jìn)行高溫楊氏模量試驗(yàn)，結(jié)果如圖1。圖1空氣氣氛下不同耐火材料楊氏模量與溫度的關(guān)系圖1顯示，隨著溫度的升高，不同材質(zhì)的試樣均有不同程度的變化，如碳化硅質(zhì)制品、剛玉澆注料均隨溫度的升高而降低，但降低幅度有所不同。原因在于氮化硅結(jié)合碳化硅制品中氮化硅基質(zhì)熱膨脹系數(shù)為2.75106℃、碳化硅

2、骨料為4.7107℃，基質(zhì)與顆粒之間存在很少熱應(yīng)力失配裂紋，故在升溫過程中模量變化較小，但1300℃后由于空氣的氧化導(dǎo)致了加速了模量的降低；剛玉質(zhì)澆注料由于硅灰、水泥的加入形成CaOAl2O3SiO2體系，隨溫度的升高出現(xiàn)彈塑性變化，導(dǎo)致模量的逐漸降低；高鋁磚、剛玉莫來石制品則隨溫度的升高而升高，原因在于顆粒和基質(zhì)之間的熱應(yīng)力失配導(dǎo)致的微裂紋的存在，使模量隨溫度升高而升高，當(dāng)升至一定溫度后裂紋完全彌合使得模量增加緩和。（2）高溫楊氏模量

3、與抗折強(qiáng)度的研究高溫楊氏模量與抗折強(qiáng)度的研究本次試驗(yàn)對剛玉莫來石制品的高溫楊氏模量及高溫抗折強(qiáng)度進(jìn)行了測試，其結(jié)果如圖2、圖3，其中升溫速度為5℃min，降溫過程為自然降溫。圖中顯示，在升溫過程中，材料的楊氏模量和抗折強(qiáng)度先緩慢增加，1000℃后明顯增加；自然降溫過程中模量和強(qiáng)度增大，到一定溫度后，楊氏模量和抗折強(qiáng)度均大幅降低。剛玉莫來石為典型的復(fù)合材料存在熱失配，在冷卻狀態(tài)下材料中存在較多的失配裂紋，隨著溫度的升高，骨料與基質(zhì)間的微裂

4、紋逐漸彌合，材料表現(xiàn)為強(qiáng)度和模量升高，從圖5可以看出當(dāng)溫度高于1400℃時彈性模量有下降的趨勢，這是由于1400℃材料中產(chǎn)生少量玻璃相導(dǎo)致材料的塑性增強(qiáng)，模量隨之下降。自然冷卻開始時，材料的模量與強(qiáng)度均有較高幅度的提高，這是由于冷卻時表面溫度低，試樣內(nèi)部溫度高，試樣中心部位表致楊氏模量的急劇降低，隨著熱震次數(shù)的增加，裂紋的產(chǎn)生或者擴(kuò)展將逐漸減緩，從而使模量的保持率逐步減緩。另外，添加劑的含量對其楊氏模量的保持率影響不盡相同，可以改善模量