Use of 3-D Digital Image Correlation to Characterize the Mechanical Behavior of a Fiber Reinforced Refractory Castable

Refractory castables exhibit very low fracture strain levels when subjected to tension or bending. The main objective of this work is to show that 3-D digital image correlation (3-D DIC) allows such low strain levels to be measured. Compared to mechanical extensometer measurements, 3-D DIC makes it possible to reach similar strain resolution levels and to avoid the problem of position dependance related to the heterogeneous nature of the strain and to strain localization phenomena. First, the 3-D DIC method and the experimental set-up are presented. Secondly, an analysis of the 3-D DIC method is performed in order to evaluate the resolution, the standard uncertainty and the spatial resolution for both displacement and strain measurements. An optimized compromise between strain spatial resolution and standard uncertainty is reached for the configuration of the experimental bending test. Finally, the macroscopic mechanical behavior of a fiber reinforced refractory castable (FRRC) is studied using mechanical extensometry and 3-D DIC in the case of tensile and four-point bending tests. It is shown that similar results are obtained with both methods. Furthermore, in the case of bending tests on damaged castable, 3-D DIC results demonstrate the ability to determine Young’s modulus from heterogeneous strain fields better than by using classical beam deflection measurements.     

三脱喷枪浇注料研究

根据铁水预处理喷枪的使用条件,分析了其耐火浇注料的粒度级配以及微粉和外加剂的选用问题,探讨了引入红柱石、碳化硅对抗热震性和抗渣侵蚀性的影响。     

基于光固化原型的环氧树脂制模技术

研究了基于光固化原型的环氧树脂快速制模技术．对该技术的工艺过程进行了介绍,并着重对可浇注环氧树脂配方、固化工艺和脱模剂进行了探讨．并提出了石膏过渡模工艺．由于文中的制模技术只是获得良好的负模过程,周期短,成本低．因此,特别适合于产品的试制和小批量生产．     

刚玉质自流浇注料流变性和流动性的关系

采用浇注料流变仪、L型流动性测试装置和自流值测定装置,测定了加水量、分散剂(FS10)、纯铝酸钙水泥和α-Al2O3微粉对刚玉质自流浇注料的流变性和流动性的影响,并分析了流变性和流动性之间的关系.实验结果表明:随加水量增加(质量分数4.9%～5.3%),相对屈服应力、相对塑性黏度和相对平均黏度均逐渐减小,自流值和流动速度逐渐增大.随分散剂FS10加入量的增加(质量分数0.16%～0.20%),相对屈服应力、相对塑性黏度和相对平均黏度逐渐减小,自流值和流动速度逐渐增大;分散剂FS10加入量继续增大时(0.20%～0.22%),相对屈服应力、相对塑性黏度和相对平均黏度显著增大,而自流值和流动速度大幅下降.随纯铝酸钙水泥加入量增加(质量分数1%～4%),流变参数和流动参数有一定的变化,但变化不明显.随α-Al2O3微粉加入量的增加(质量分数9%～12%),相对屈服应力和相对平均黏度均减小,相对塑性黏度变化不大,自流值变化不大,流动速度加快.刚玉质自流浇注料流变参数和流动参数之间的关系为:自流值和相对屈服应力有较好的相关性,而流动速度和相对平均黏度有较好的相关性.     

纳米二氧化硅对刚玉浇注料性能与结构的影响

研究纳米二氧化硅的加入对刚玉浇注料性能与结构的影响。研究结果表明，加入少量纳米二氧化硅能够明显地改善刚玉浇注料的常温物理性能，但使其抗热震性能降低。这是由于纳米二氧化硅能够促进刚玉浇注料的烧结，使结构致密化所致。     

矾土尖晶石钢包浇注料的研制

研制了矾土尖晶石钢包浇注料。主要研究了镁砂细粉含量 ,颗粒级配和结合剂对浇注料性能的影响 ;着重对浇注料的抗渣性进行了讨论。研究结果表明 :随着镁砂细粉含量的增加 ,浇注料的常温强度增加 ,中温强度下降 ,高温线变化率由收缩变为膨胀 ;浇注料的抗渣性与镁砂含量和尖晶石含量有关     

锆英石对镁质浇注料抗渣性及热震稳定性的影响

采用坩埚法研究了锆英石加入量对镁质浇注料的抗渣性的影响，用水急冷法研究了锆英石加入量对镁质浇注料的热震稳定性的影响。结果表明：随着配料中锆英石的增加，浇注料抗渣渗透性增强，抗渣侵蚀性降低，抗热震稳定提高。主要探讨了镁锆质浇注料抗渣渗透性机理。     

高铝质低水泥浇注料的研制

以煅烧B级高铝矾土为集料,以纯铝酸钙水泥和四节粘土共同作为结合剂,以煅烧A级高铝矾土细粉作为掺合料,井加入SiO_2微粉研制成高铝质低水泥耐火烧注料。借助X射线衍射、电泳实验和其它常规理化性能测试手段证实:此种材料同普通水泥浇注料相比具有低温强度高、中温强度不降低、高温性能好、耐侵蚀性强等优点。本文还对诸如粒级的正确选择、颗粒级配的合理调整;外加剂、超微粉的选择和比例量的调整、加料顺序的严格控制等有关工艺因素进行了分析与探讨。     

影响自流浇注料自流率的显著因素

通过正交设计的方法确定影响自流浇注料自流率的显著因素，分析了骨料颗粒形状和尺寸、水泥加入量、SiO2微粉和Al2O3微粉对自流率的影响，得出了主次顺序．     

减水剂对刚玉质自流浇注料流变性能的影响

研究了多种减水剂对刚玉质自流浇注料流变性能的影响。结果表明:在本试验条件下,无水泥的刚玉质自流浇注料基质泥浆较好的分散条件是在PH=10的水溶液中,加入0.04%的六偏磷酸钠做分散剂。