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耐火材料抗機械沖擊性能主要由抗折強度控制，而斷裂韌性的影響程度則較小。這也就是說，對于抗機械沖擊性來說，耐火材料具有最大的抗折強度是獲得最佳使用性能的最好途徑。

在裂紋緩慢擴展的條件下，材料的抗熱震性主要受抗折強度和線膨脹系數(shù)控制。E模數(shù)和斷裂功γwof的影響主要在參數(shù)中體現(xiàn)，參數(shù)Rst，是規(guī)定與穩(wěn)定斷裂有關(guān)的參數(shù)。由式3-20看出，耐火材料的線膨脹系數(shù)α和E模數(shù)越小，斷裂功γwof越大，Rst值就越大，裂紋開始擴展需要的溫度差也就越大，裂紋的穩(wěn)定性就越好。

抗折強度和參數(shù)，可共同用于提高耐火材料的抗機械沖擊性和抗熱震性。

這樣看來，只要能控制耐火材料抗折強度和參數(shù)心值并使之達到最佳化，就能使耐火材料的抗機械沖擊性(裂紋產(chǎn)生)和抗熱震性(裂紋產(chǎn)生和擴展)達到最佳化。因此，對應(yīng)的耐火材料便能與前面所討論的使用條件相適應(yīng)。為此，可通過下面公式中的新參數(shù)，作為設(shè)計耐火材料的依據(jù)：

Rs≈Rstσf＝（σf/α）（γwof/E）1/2

由于耐火材料抗熱震性提高的影響程度要高于抗機械沖擊性，故應(yīng)當使Rst，極限化。

從物理學角度來觀察，認為短裂紋可提高強度，而長裂紋會降低剛性，兩種裂紋都能形成高應(yīng)力而產(chǎn)生斷裂。因此，根據(jù)斷裂力學框架，結(jié)合耐火材料結(jié)構(gòu)特點，采取必要的工藝，便可改善耐火材料的抗機械沖擊性和抗熱震性。具體說來，能滿足這些要求的耐火材料的配方設(shè)計應(yīng)依據(jù)以下原則：

(1)選用線膨脹系數(shù)低的材料或者在燒成過程中或者在使用時產(chǎn)生永久性收縮的原料組合以降低熱應(yīng)力。

(2)通過優(yōu)化顆粒分布和制造工藝以降低耐火材料的氣孔率，提高抗折強度。

(3)設(shè)計最佳的顯微結(jié)構(gòu)，采取阻止裂紋擴展、消耗裂紋擴展動力，以改善靭化機制，主要是使裂紋轉(zhuǎn)向和裂紋分叉。

(4)為了使裂紋轉(zhuǎn)向，則需要使用大小尺寸都有的骨料，采用大尺寸強力骨料也會使裂紋轉(zhuǎn)向，改善晶間裂紋性能。在存在穿晶裂紋特性的情況時，用燒結(jié)而不是電熔骨料可提高抗裂紋擴展性能，這樣會使裂紋轉(zhuǎn)向，進入骨料中。

(5)為了促使裂紋分叉，基質(zhì)部分的設(shè)計可能需要采用具有不同的和(或)各向異性的線膨脹系數(shù)的材料，以增強熱膨脹失配，這可形成大量的微裂紋。不過，應(yīng)設(shè)法達到最佳平衡以避免微裂紋聚結(jié)。