.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Применение критериев термостойкости для оценки устойчивости к разрушению при воздействии термических напряжений алюмооксидной керамики и кермета t-ZrO2‒Cr
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-12-29-37
Аннотация
Изучена термостойкость алюмооксидной керамики с мелкокристаллической (размер кристаллов 5‒40 мкм) и слоисто-гранульной структурой, а также кермета t-ZrO2‒Cr(40 об. %). Слоисто-гранульная керамика состоит из хаотично ориентированных слоистых гранул, включающих чередующиеся плотные мелкокристаллические слои и пористые слои из корундовых микробаллонов. Структура кермета представлена двумя взаимопроникающими непрерывными каркасами, образованными зернами Cr и t-ZrO2. Для оценки термостойкости, помимо известных критериев R0 и R1, предложено использовать новые критерии R0* , R1* и кинетическую характеристику разрушения γF/γI. Данные критерии сравнивали с показателями термостойкости по количеству теплосмен до разрушения образцов N и пометодике «локального термоудара», определяющей относительную потерю трещиностойкости образца после однократного термоцикла RT. Лучшими показателями термостойкости обладает слоисто-гранульная Al2O3-керамика благодаря дискретному и высокоэнергоемкому механизму разрушения. Использование Cr в составе кермета позволило значительно повысить его термостойкость по сравнению с термостойкостью керамической составляющей за счет присутствия теплопроводного металлического ком понента. Показано, что применение новых критериев R0* и R1* позволяло достоверно прогнозировать термостойкость исследуемых материалов по показателям N и RT.
Об авторе
Д. А. ИвановРоссия
д. т. н.
Москва
Список литературы
1. Дятлова, Е. М. Химическая технология керамики и огнеупоров, ч. 1 / Е. М. Дятлова, Ю. А. Климош. ― Минск : БГТУ, 2014. ― 224 с.
2. Волочко, А. Т. Огнеупорные и тугоплавкие керамические материалы / А. Т. Волочко, К. Б. Подболотов, Е. М. Дятлова. ― Минск : Беларус. навука, 2013. ― 385 с.
3. Салахов, А. М. Современные керамические материалы / А. М. Салахов. ― Казань : КФУ, 2016. ― 407 с.
4. Гаршин, А. П. Машиностроительная керамика / А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев, С. С. Семенов. ― СПб. : изд-во СПбГГУ, 1997. ― 726 с.
5. Стрелов, К. К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов / К. К. Стрелов, И. Д. Кащеев. ― М. : Металлургия, 1996. ― 608 с.
6. Lu, T. J. The thermal shock resistance of solids / T. J. Lu, N. A. Fleck // Acta Materialia. ― 1998. ― Vol. 46, № 13. ― P. 4755‒4768.
7. Han, J.-C. Thermal shock resistance of ceramics with temperature-dependent material properties at elevated temperature / J.-C. Han, B. L. Wang // Acta Materialia. ― 2011. ― Vol. 59, № 4, February. ― P. 1373‒1382.
8. Li, D. Theoretical research on thermal shock resistance of ultra-high temperature ceramics focusing the adjustment of stress reduction factor / D. Li, W. Li, D. Li [et al.] // Materials. ― 2013. ― № 6. ― P. 551‒564.
9. Panda, P. K. Thermal shock and thermal fatigue of ceramic materials on newly developed ascending thermal shock test equipment / P. K. Panda, T. S. Kannan, J. Dubois [et al.] // Science and technology of advanced materials. ― 2002. ― № 3. ― P. 327‒334.
10. Wang, Y. W. Improving the thermal shock resistance of ceramics by crack arrest / Y. W. Wang, B. Xia, H. H. Su [et al.] // Science China technological sciences. ― 2016. ― Vol. 59, № 6. ― P. 913‒919.
11. Das, D. Thermal shock resistance of porous silicon carbide ceramics prepared using clay and alumina as additives / D. Das, N. Kayal // Trans. of Indian Ceramic Society. ― 2019. ― Vol. 78, № 3. ― P. 165‒171.
12. Belghalem, H. Thermal shock resistance of two micro-structured alumina obtained by natural sintering and SPS / H. Belghalem, M. Hamidouche, L. Gremillard [et al.] // Ceram. Int. ― 2014. ― Vol. 40. ― P. 619‒627.
13. Aksel, C. Magnesia-spinel (MgAl2O4) refractory ceramic composites / C. Aksel, F. L. Riley // Ceramic matrix composites. Microstructure, properties and applications ; ed. by I. M. Low. ― 2006. ― 632 p.
14. Красулин, Ю. Л. Пористая конструкционная керамика / Ю. Л. Красулин, В. Н. Тимофеев, С. М. Баринов. ― М. : Металлургия, 1980. ― 100 с.
15. Красулин, Ю. Л. Структура и разрушение материалов из порошков тугоплавких соединений / Ю. Л. Красулин, С. М. Баринов, В. С. Иванов. ― М. : Наука, 1985. ― 148 с.
16. Черепанов, Г. П. Механика хрупкого разрушения / Г. П. Черепанов. ― М. : Наука, 1974. ― 640 с.
17. Иванов, Д. А. Изучение термостойкости керамических материалов по чувствительности их структуры к концентратору напряжений / Д. А. Иванов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 10. ― С. 39‒45.
18. Иванов, Д. А. Композиционные материалы / Д. А. Иванов, А. И. Ситников, С. Д. Шляпин. ― М. : Юрайт, 2019. ― 253 с.
19. Иванов, Д. А. Физико-химические закономерности процессов получения композиционных материалов на основе высокодисперсного алюминиевого порошка ПАП-2 / Д. А. Иванов : дис. ... докт. техн. наук. ― М., 2019. ― 301 с.
20. Ivanov, D. A. Some methodological features of determination of crack resistance in ceramic materials / D. A. Ivanov, G. A. Fomina // Refract. Ind. Ceram. ― 1996. ― Vol. 37, № 9/10. ― Р. 318‒322.
21. Иванов, Д. А. О некоторых методических особенностях определения трещиностойкости керамических материалов / Д. А. Иванов, Г. А. Фомина // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1996. ― № 9. ― C. 26‒30.
22. Вибрация и удар. Определение динамических свойств вязкоупругих материалов, ГОСТ Р ИСО 18437-1‒2014. ― Ч. 1. ― М. : Стандартинформ, 2015. ― 16 с.
23. Химическая технология керамики ; под ред. И. Я. Гузмана. ― М. : ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. ― 496 с.
24. Зиновьев, В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах : справочник / В. Е. Зиновьев. ― М. : Металлургия, 1989. ― 384 с.
25. Казанцев, Е. И. Промышленные печи (справочное руководство) / Е. И. Казанцев. ― М. : Металлургия, 1975. ― 368 с.
26. Финкель, В. М. Физические основы торможения разрушения / В. М. Финкель. ― М. : Металлургия, 1977. ― 360 с.
27. Степин, П. А. Сопротивление материалов / П. А. Степин. ― М. : Интеграл-Пресс, 1997. ― 320 с.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Иванов Д.А. Применение критериев термостойкости для оценки устойчивости к разрушению при воздействии термических напряжений алюмооксидной керамики и кермета t-ZrO2‒Cr. Новые огнеупоры. 2020;(12):29-37. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-12-29-37
For citation: Ivanov D.A. Investigation of the effect of nanoscale alumina fiber on the heat resistance of refractory concrete. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(12):29-37. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-12-29-37
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.