Quali fattori influenzano la resistenza allo shock termico dei calcinabili refrattari indefiniti?

Calcinabili refrattari indefiniti è un materiale refrattario comunemente utilizzato nelle industrie ad alta temperatura. Ha una forte plasticità e può essere regolato in base ai diversi ambienti applicativi. Questo materiale viene utilizzato principalmente in acciaio, vetro, cemento, petrolchimico e altri campi e svolge un ruolo di rivestimento protettivo nelle apparecchiature ad alta temperatura. La resistenza agli shock termici è una delle proprietà importanti di questo materiale, che determina se può mantenere la stabilità strutturale in caso di sbalzi di temperatura estremi. Di seguito verranno introdotti in dettaglio i principali fattori che influenzano la resistenza allo shock termico dei calcinabili refrattari indefiniti.

1. Composizione dei materiali
La resistenza allo shock termico dei calcinabili refrattari indefiniti dipende in gran parte dalla composizione dei suoi materiali. I componenti comuni includono aggregati refrattari, leganti e additivi.
Aggregati refrattari: materiali come bauxite e magnesia ad alto contenuto di allumina possono migliorare la resistenza alle alte temperature del materiale. La distribuzione dimensionale e la forma delle particelle dell'aggregato e il coefficiente di dilatazione termica del materiale stesso influenzeranno la resistenza allo shock termico. In generale, gli aggregati a grana fine hanno maggiori probabilità di formare una struttura densa, migliorando così la resistenza agli shock termici.
Legante: cemento o polimero ad alto contenuto di allumina è un legante comune. Il legante svolge un ruolo di legame e supporto strutturale nei materiali refrattari, ma diversi tipi di leganti hanno effetti diversi sulla resistenza allo shock termico. I leganti migliori possono resistere efficacemente allo stress da espansione termica quando la temperatura cambia, prevenendo così la formazione di crepe.
Additivi: aggiungendo oligoelementi come polvere di silice e allumina, è possibile migliorare la densità e la stabilità del materiale. Questi additivi possono aiutare a ridurre lo stress termico all'interno del materiale e ridurre il rischio di rottura del materiale quando la temperatura cambia.

2. Coefficiente di dilatazione termica
Il coefficiente di dilatazione termica del materiale determina direttamente l'entità della sua variazione dimensionale al variare della temperatura. Se il coefficiente di dilatazione termica del materiale è troppo grande, è facile che si rompano a causa dell'espansione o della contrazione del volume quando la temperatura cambia bruscamente.
La resistenza allo shock termico dei calcinabili refrattari indefiniti deve considerare la corrispondenza dei coefficienti di dilatazione termica tra i materiali. Selezionando razionalmente diversi componenti di materiale refrattario e ottimizzando i coefficienti di dilatazione termica di ciascun componente, è possibile ridurre efficacemente lo stress tra i diversi materiali, migliorando così la resistenza complessiva allo shock termico.

3. Densità dei materiali
La densità dei calcinabili refrattari indefiniti è un altro fattore importante che influenza direttamente la sua resistenza allo shock termico. I materiali ad alta densità possono ridurre la presenza di pori, rendendo il materiale più resistente alle fessurazioni in ambienti ad alta temperatura e raffreddamento e riscaldamento rapidi.
Bassa porosità: i pori sono punti deboli del materiale e tendono a diventare punti di concentrazione dello stress. Quando la temperatura cambia rapidamente, lo stress attorno ai pori è elevato e può causare crepe. Pertanto, il controllo della densità del materiale può migliorare significativamente la resistenza allo shock termico riducendo la presenza di pori e crepe.
Densità strutturale: durante il processo di costruzione, un trattamento vibrante appropriato e una tecnologia di stampaggio possono rendere la struttura del materiale più densa, evitare la presenza di vuoti all'interno e quindi migliorare la resistenza agli shock termici.

4. Numero di cicli di shock termico
Il materiale sarà sottoposto a molteplici cicli di shock termico durante l'uso, ovvero la temperatura continuerà a scendere da alta a bassa temperatura, quindi a salire da bassa a alta temperatura. Il numero e l'ampiezza dei cicli di shock termico hanno un impatto importante sulla resistenza allo shock termico.
Basso numero di shock termici: Sotto un certo numero di shock termici il materiale potrebbe non presentare fessurazioni evidenti. Tuttavia, con l’aumento del numero di shock termici, le microfessure nel materiale si espanderanno gradualmente, portando infine al cedimento del materiale. Pertanto, la selezione di materiali in grado di resistere alle alte temperature e a molteplici cicli di shock termico è un mezzo importante per migliorare la resistenza agli shock termici.
Differenza di temperatura dello shock termico: se la variazione di temperatura è troppo grande, lo stress termico all'interno del materiale aumenterà notevolmente, soprattutto quando la temperatura superficiale e interna non sono uniformi, lo stress termico sarà più evidente, causando crepe. Pertanto, i calcinabili refrattari indefiniti devono avere una buona conduttività termica per ridurre la concentrazione di stress causata dalle differenze di temperatura.

5. Forza di legame
La resistenza allo shock termico di un materiale è strettamente correlata alla forza di adesione della sua struttura interna. Maggiore è la forza di adesione, minore è la probabilità che il materiale si rompa a causa dello stress termico esterno.
Resistenza e tenacità del materiale: i materiali refrattari devono avere una certa resistenza e tenacità, soprattutto in ambienti ad alta temperatura. Se la resistenza del materiale è insufficiente, è probabile che lo stress termico superi il suo intervallo di tolleranza, provocando danni al materiale. I materiali con buona tenacità possono assorbire parte dello stress termico e prevenire l'espansione delle crepe.
Legame di interfaccia: i calcinabili refrattari indefiniti sono composti da una varietà di materiali, quindi la forza di legame dell'interfaccia tra diversi materiali influisce anche sulla resistenza complessiva allo shock termico. Se la forza di adesione all'interfaccia è insufficiente, il materiale potrebbe facilmente delaminarsi o staccarsi quando la temperatura cambia drasticamente.