高铝浇注料预制件体积磨损率

高铝浇注料的使用性能，决定着热工窑炉的节能效果，随着各行业的快速发展，轻质浇注料应用的数量和范围在逐渐扩大，从永久层、隔热层到工作层，从中低温部位扩展到中高温部位，从低负荷环境向高负荷环境过渡。目前在中低温(<1 200 ℃)和高温(>1 500 ℃)部位工作层所用高铝浇注料的技术，性能已基本成熟，但在中高温范围(1 200～1 500 ℃)所用轻质浇注料的性能还有待提升，以满足对高铝浇注料的使用新要求。

高铝浇注料预制件属于脆性材料，具有脆性材料的力学特征，硬度大脆性高并且有相对较高的耐压强度，在冲蚀过程中，也满足典型脆性材料的冲蚀磨损行为。在冲蚀角度为30°的小角度时，材料冲蚀磨损的主要方式为切削、犁割作用，而在90°等高角度下，其冲蚀磨损机理主要是脆性断裂引起的裂纹形成和扩展。

而对于这种“骨料-基质”型耐火材料，其被冲蚀表面往往被硬度不高、强度相对较小的基质所富集。因此，小角度下的切削作用往往只能对基质产生一定程度的冲刷，当基质的冲刷逐渐完成，甚至还没有完成时，骨料开始逐渐 裸露，但是切削作用对强度高、硬度大的骨料的破坏作用是非常有限的，大多时候是发生碰撞作用，且骨料的所占比 例增大，成为抵抗冲蚀磨损的应力集中区，由于骨料的阻挡，磨粒很难再更深一步的对材料进行冲蚀破坏，因此在小 角度冲蚀时，高铝浇注料的体积冲蚀率不大。也可以从能量角度进行分析，小角度进行冲蚀时，靶材的法向冲蚀应力较小，转化为材料体积损失的真实应力也就较小，因此体积磨损率不大。随着冲蚀角度的增大，脆性断裂逐渐代替切 削、犁割作用成为此时材料冲蚀磨损的主要原因。在高角度下高铝浇注料预制件中的骨料部分成为抵抗冲蚀磨损的主 要载体，随和冲蚀时间的增加，骨料渐渐萌生裂纹，进一步导致裂纹的扩展，后直至骨料大颗粒剥落，造成靶材较 大的体积损失，冲蚀磨损率较大。根据典型的脆性材料冲蚀理论，大冲蚀率出现在90°冲蚀角的时候。

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