抗热震性，指材料在承受急剧温度变化时,评价其抗破损能力的重要指标.si3N.各测试值之间越接近,精密度就越高.反之,精密度就越低抵抗损伤的能力。曾称热稳定性,热震稳定性,抗热冲击性,抗温度急变性,耐急冷急热性等。

定义

主要影响因素

表述或测试

作用

理论

选用

标准试验方法

定义

主要指陶瓷材料承受一定程度的温度急剧变化而结构不致被破坏的性能称为抗热震性（Thermal Shock Resistance），又称抗热冲击性或热稳定性。

主要影响因素

材料特性，如材料的热膨胀系数、导热系数、弹性模量、材料固有强度、断裂韧性等。一般地讲，热膨胀系数越小，材料因温度变化而引起的体积变化小，相应产生的温度应力小，抗热震性越好；热导率大，材料内部的温差越小，由温差引起的应力差越小，抗热震性越好；材料固有强度越高，承受热应力而不致破坏的强度越大，抗热震性好；弹性模量越大，材料产生弹性变形而缓解和释放热应力的能力越强，抗热震性越好。

陶瓷结构，如材料的内部组织结构和几何形状等。一般地讲，材料组织相对疏松，有一定气孔率，有适当的微裂纹存在，都可以提高断裂能，使材料在热冲击下不致被破坏。另外，形状相对简单、外形相对均匀的构件抗热震性能要好于形状复杂、结构不均匀的构件。

表述或测试

抗热震性能的表述和测试方法有很多，简单介绍以下几种：

1. 材料升至不同的温度后，淬冷（风冷或水冷），测得试样表面产生开裂的最大温差。

2. 材料升至预定温度后，淬冷（风冷或水冷），完成规定次数后，试样残余抗弯强度与常温热震前抗弯强度的比值，测得强度保持率。

3. 材料升至预定温度后，淬冷（风冷或水冷），反复测试直至材料产生宏观裂纹的次数。

作用

衬火材并在低温和中温下是脆性材料，缺乏延性，在热工设备使用中，常常受到急剧的温度变化，导致损伤。抗热震性是耐火材料重要的使用性能之一。抗热震性机理材料的抗热震性，是其力学性能与热学性能在温度变化条件下的综合表现。材料遭受的急剧温度变化，称为热震。

材料在热震中产生的新裂纹，以及新裂纹与原有裂纹扩展造成的开裂、剥落、断裂等状况，称为热震损伤。热震损伤是热应力作用的结果。材料在温度变化时，变形受到抑制所产生的应力为热应力。线脚胀来数不同的多相物体在温度变化时，均匀热膨胀的物体受到温度梯度作用时，以及相变时，都会产生热应力。热应力与材料的弹性模贡及弹性应变成正比，而弹性应变等于线膨胀系数和温度变化的乘积。

理论

理论上，对陶瓷与耐火材料处于脆性阶段的抗热震性已提出两种互补的分析。一种是热弹性理论，认为材料受到的热应力超过材料的极限强度时，导致瞬时断裂，即所谓的“热震断裂”。金格里(W.D.Kingery)根据不同的热震条件，导出“抗热震断裂参数”R，侧和R”表达式。

为避免热震断裂的发生，要求具有较高的强度、热导率或热扩散率，以及低的线膨胀系数和弹性模量。另一种是能量理论，认为材料中不可避免地存在着或大或小数量不等的微裂纹，材料的热震损伤是裂纹扩展的结果。哈塞曼(D.P.H.Hasselman)用断裂力学中的能量平衡原理分析热应力引起的裂纹扩展，适用于比较G不同材料的杭热震性)1式中G为断裂能.对多数耐火材料，为减小热震裂纹5扩展的程度，要求具有较高的断裂功和弹性模量，较低月的强度。在此，对弹性模量和强度的要求，刚好与为避另免热震断裂发生的要求相反。海塞曼还提出一种热震断裂发生与裂纹扩展的统一理论，所命名的参数为“热本应力裂纹稳定性参数”。

选用

于材料的组成和结构不同，热震条件不同，表征抗热震性的参数也不同，因此，不能随意选用。、改善抗热震性的途径首先，应从显微结构出发，门使其具有低的线膨胀系数和弹性模量，高的断裂功和热导率.这可采取向基体中引入第2相或第2种材料等措施实现，例如，向材料中引入线膨胀系数低的尖晶石(如镁铝砖、镁铬砖)、加入热导率高而线膨胀系数和弹性模量低的石墨(如MgO一C系、Mgo一Cao一C系、A1203一C系制品);利用氧化错的相变增韧，往氧化铝、莫来石等基体中加入氧化错;利用纤维增强，往耐火浇注料中加入钢纤维或耐火纤维。其次，应考虑制品的大小和形状。制品小，形状简单，抗热震性相对好些。抗热震性试验是评价试样经受1次或多次温度急剧变化的损伤程度。表征抗热震性，需要两个要素:试样经受的热循环和评价其热震损伤程度所用的方法。试样经受的每一热循环，包括两个阶段。在第1个阶段，整个试样或只其1部分(例如一个面)加热到初始温度T.。

在此加热期间，加热速率不导致过大的应力。热震是在由初始温度界迅速变为最终温度T‘的第2个阶段完成的。如界>Tf，热震由冷却完成;如不环境中自然冷却达到，或者通过鼓风冷却达到，或者通过在Tf温度下的水浴(或其他浴)中淬冷达到。在热震由加热完成的情况下，试样温度由T‘迅速变为Tf，可将试样移至高温炉实现。评价热震损伤程度所用的方法，通常是测量热震后试样的保持强度。但强度这一参数的统计偏差较大。其他评价方法有外观检查、质量损失、弹性模量变化、声发射等。

标准试验方法

如下:

(1)中国的直形砖水淬冷法(YB376)。直形砖((200~230mm)X(100~150爪m)K(50~loomm”的受热端面伸入到预热至11。。℃的炉内50mm，保持20min，接着在室温水中淬冷3min，然后干燥。用受热端面破损一半的热循环次数表征其抗热震性。

(2)中国的长条试样试验法(YB4018)。长条试样(23ommx114mmx31mm或230mmX65mmX31mm)以一个面(23omm只3lmm)为受热面，在均热板上自室温以规定的速率加热至1000℃，保持30min，然后置于空气中淬冷。以热震前、后抗折强度变化百分率评价其损伤程度。

(3)美国的镶板试验法(ASTMC38)。试验砖盛砌成的边长不小于46Omm的正方形镶板，预热24h，冷却，然后按要求的次数在炉子和喷水雾的鼓风机之间经受热循环，以质量损失与外观检查评价其热震损伤程度。

(4)美国的长条试样试验法(ASTMCll00)。长条试样(长度为228mm的直砖、薄片砖、条等)横跨燃气烧嘴。从点火开始，加热15min，热面温度为816~1093℃，然后关闭燎气，通过烧嘴鼓风冷却15min。循环5次。以试样热震前后的弹性模量、声速或抗折强度变化百分率，评价其损伤程度。

(5)欧洲耐火材料生产者联合会的圆柱体试样水淬冷法(PRE/RS一1).圆柱体试样(直径50om，高SOmm)于950℃炉中加热15min，接着在室温水中淬冷3min，之后干燥。用导致断裂的热循环次数表征其抗热震性。(6)欧洲耐火材料生产者联合会的梭柱体试样空一气淬冷法(PRE/RS一2)。棱柱体试样(114mm火石4mmX64mm)加热至95oaC，保持45min，然后置于铁板上，用一股压缩空气喷射smin，之后经受。，3MPa的弯曲应力，当试样断裂时，试验结束，否则，重复热循环，直至断裂或30次为止。

(7)英国的小梭柱体试样试验法(BS1902:5.11)。小棱柱体试样(75mmX50mmX50mm)置于冷炉内，以恒定的速率加热到450℃(硅砖)或1000℃或1200℃(其他材料)，在该温度下保持30而n，之后经受空气冷却和加热循环，每次20min。每一循环后，经受固定的弯曲应力，循环重复至断裂或30次为止。