熱穩(wěn)定性

發(fā)布日期：2021-08-20 來(lái)源: 蘭迪機(jī)器 瀏覽：

熱穩(wěn)定性，是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力，又稱為抗熱震性。一般無(wú)機(jī)材料的熱穩(wěn)定性與抗張強(qiáng)度成正比，與彈性模量、熱膨脹系數(shù)成反比。而導(dǎo)熱系數(shù)、熱容、密度也在不同程度上影響熱穩(wěn)定性。建筑學(xué)上的熱穩(wěn)定性，是指在周期性熱作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)或房間抵抗溫度波動(dòng)的能力。

一般無(wú)機(jī)材料的熱穩(wěn)定性較差，其熱沖擊損壞有兩種類型：一種是材料發(fā)生損失斷裂，抵抗這類破壞的性能稱為抗熱沖擊斷裂性；另一種是材料在熱沖擊循環(huán)作用下，材料表面開裂、剝落，并不斷發(fā)展，最終碎裂或質(zhì)變，抵抗這類破壞的性能稱為抗熱沖擊損傷性。對(duì)于脆性或低延性材料，抗熱沖擊斷裂性尤為重要。對(duì)于高延性材料，熱疲勞是主要的問題，雖然溫度的變化不如熱沖擊劇烈，但其熱應(yīng)力水平也可能接近于材料的屈服強(qiáng)度，且這種溫度變化反復(fù)發(fā)生最終導(dǎo)致疲勞破壞。

對(duì)于密實(shí)性陶瓷、玻璃等脆性材料，提高熱穩(wěn)定性的關(guān)鍵是提高抗熱沖擊斷裂性能，措施如下：

1、提高材料的強(qiáng)度，減小彈性模量：這意味著提高材料的柔韌性，能吸收較多的彈性應(yīng)變能而不致開裂，因而提高了熱穩(wěn)定性。

2、提高材料的熱導(dǎo)率：熱導(dǎo)率越高，傳熱越快，能使材料內(nèi)外溫差得到有效緩解、平衡，降低了短時(shí)間熱應(yīng)力的聚集，對(duì)熱穩(wěn)定性有利。

3、減小材料的熱膨脹系數(shù)：熱膨脹系數(shù)小的材料，在同樣的溫差下，產(chǎn)生的熱應(yīng)力小，熱穩(wěn)定性高。

4、減小表面熱傳遞系數(shù)：系數(shù)越小，材料能承受的溫度變化越大，熱穩(wěn)定性越高。

5、減小產(chǎn)品的有效厚度：薄的材料傳熱途徑短，易使溫度快速均勻。

對(duì)于多孔、粗粒、干壓和部分燒結(jié)的制品，提高熱穩(wěn)定性的關(guān)鍵是提高抗熱沖擊損傷性能，措施如下：

1、降低材料的強(qiáng)度，提高彈性模量，使材料在漲縮時(shí)所儲(chǔ)存的用以開裂的彈性應(yīng)變能小。

2、選擇斷裂表面能大的材料，一旦開裂會(huì)吸收較多的能量使裂紋很快止裂。