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电熔锆刚玉砖中裂纹的研究
裂纹是制品的缺陷，严重地影响了制品的成品率和经济效益，目前正引起耐火材料工作者的注意，国内制品裂纹情况究竟如何?据国内某厂抽查1184块砖中，有裂纹的有块，占5．15％。作者最近对某厂作了一次调查，裂纹率远远高于5．15％，达10％以上．有的砖甚至报废，为此，作者对裂纹类型、分布、成因及消除裂纹的方法进行了一些研究，提出了一些看法，供大家探讨。
1．裂纹的类型：
(1)按裂纹的深度可分为表面裂纹和深部裂纹(即内裂)。表面裂纹有纵裂纹、横裂纹、龟裂和角裂，深部裂纹主要是显微裂纹，其原因是由于斜锆石的相变而引起的。
(2)按熔体的热态可分为高温裂纹和常温裂纹。
2．裂纹的分布：
裂纹一般从边角开始，边部多、中间裂纹少。砖体越大，裂纹有越发育的趋势，砖体形态越复杂，缺角，缺棱越多。砖的颜色越深，裂纹越多。同时砖的裂纹还和显微结构有关，致密的，微粒的裂纹少。反之，裂纹多。作者还见到在浇注口附近，裂纹多。
3．裂纹成因的探讨：
通过研究，作者认为引起裂纹的原因有以下几点：
(1)热应力。制品的冷却过程中，表层的温度下降比内部快，致使内外层存在较大的温度差，这种温差引起砖内外层收缩不一致，表层先凝固收缩必然受到内层尚未凝固收缩部分的障碍，相当于内层给外层一个压力，这叫热应力，它力图表层破坏，引起裂纹。热应力的大小，一般和温差大小成正比。
(2)在浇注的过程中，由于铸模表面的不平整，或有气休或有杂质，造成了初期凝固壳厚度的不均匀成长，凝固壳薄处，热应力集中，容易形成第一次裂纹，已裂开的局部处，虽凶注入残液而得到填补，但因这种残液的溶质已被浓化，此处的结品晶界比凝固壳的其他部分更脆弱，由于熔体的凝固收缩而引起的应力集中，容易产生第二次裂纹。
(3)电熔锆刚玉砖中，斜锆石的栩变引起的体积变化。斜锆石在1050—950℃左右由四方品系转变为单斜品系，体积膨胀9％，在高分辨的电子显微镜下，可以见到斜锆石和刚玉的共晶体中，见到刚玉有裂纹．这就是斜锆石相变的证据。应该注意到砖的内外层温度有差异，外层已冷却到950℃，相变已完成．而内层正进行斜锆石的相变，这样内层必然给外层一个明显的拉应力，这种应力，是引起内裂的主要原因，如果这种内裂进一步发展，显微裂纹连结起来，也可以成为大裂纹，致使砖报废。
4．防止裂纹的措施：
(1)工艺卜精心操作．可以消除或减少裂纹，如浇注温度不要太高，浇注速度不宜过快．控制熔体的冷却速率，最好进行合理的退火。
(2)注意溶体中去气，最好采用氧化法生产制品，裂纹可以减少，另外选择合适的砖的尺寸，也可以减少裂纹。
(3)作者通过配加少量混合稀土氧化物，改善了砖的显微结构，晶粒变细，稀土全部进入了玻璃相，提高了玻璃相的渗出温度和粘度，砖的裂纹明显减少了，取得了明显的社会和经济效益。
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