Морфолошка анализа оштећења ватросталних материјала изложених термошоку

Abstract

Најважнијa својства ватросталних материјала јесу ватросталност, радна температура и термичка стабилност. Да би се побољшала физичка и механичка својства ватросталних материјала базираних на алуминијум оксиду, алуминијум оксидна влакна су додата у малим количинама према познатом саставу ватросталног материјала. Термичка стабилност узорака на бази алуминијум оксида одређивана је коришћењем стандардне лабораторијске процедуре (SRPS B. D8. 319). Анализа слике коришћена је за мерење расподеле дужине и пречника влакана, хомогености влакана у матрици, одређивање удела порозности материјала и мерење и карактерисање површинског оштећења током испитивања термичке стабилности. Скенирајућа електронска микроскопија коришћена је за поређење микроструктуре узорака као и за утврђивање удела порозности у узорцима. Стандарно испитивање компресијом коришћено је за одређивање притисне чврстоће и Јунговог модула еластичности. Резултати добијени на основу термошока и механичких мерења употребљени су за успостављање модела регресионе анализе која је корелисана са својствима узорака и процесним параметрима. Облици површинских оштећења посматрани су у зависности од броја циклуса излагања термошоку. Параметри облика одређени су алатима за анализу слике. Утицај услова припреме узорака на морфологију оштећења површине узорака је проучаван коришћењем статистичке методе анализе главних компоненти. Показано је да се морфолошки параметри оштећења веома разликују према саставу и условима припреме керамичких материјала...

The most important properties usually determined for refractories are refractoreness, working temperature and thermal stability. In order to improve the physical and mechanical properties of alumina based refractories, alumina fibers were added in small amount to the known refractory composition. Image analysis was used to measure the fiber lengths distribution, homogeneity of fiber distribution in the matrix and finally the measurement during thermal stability testing. Image analysis tools were used for deterioration monitoring of samples before, during and after each cycle of water quench test. Thermal stability of the alumina based samples was measured using standard laboratory procedure (SRPS B. D8. 319), water quench test. Mechanical characteristics such as strength, dynamic modulus of elasticity resulting from resonance frequency measurements, as well as ultrasonic velocity were considered. SEM technique was used to compare the microstructure of specimens and the observed images gave the porosity in the specimens. Standard compression test was used to determine the modulus of elasticity and compression strength. Results obtained from thermal shock testing and mechanical properties measurements were used to establish regression models that correlated specimen properties to process parameters. Surface defects were monitored using image analysis tools. Their size and other morphological parameters were measured using standard image analysis procedures. The influence of preparation conditions on the surface defects morphology was studied using principle component analysis. It was shown that morphological parameters of defects vary corresponding to the composition and preparation conditions of ceramic material.