高温蠕变性是指制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等温形变。因施加外力的不同,高温蠕变性可分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和髙温扭转蠕变等。其中常用的是高温压缩蠕变。

无论何种形式的蠕变,都是变形量与温度、应力和时间的函数关系。在应力和温度不变的情况下,根据对变形一时间关系曲线的分析,耐火材料的蠕变可分为3个阶段,即减速蠕变(初期蠕变)、匀速蠕变(黏性蠕变、稳态蠕变)和加速蠕变。

耐火材料的高温蠕变性除与其化学矿物组成、显微结构有关外,还与使用过程中的外界因素有关,如使用温度、压力、气氛,使用过程中烟尘、熔融金属、熔渣等对耐火材料的侵蚀等。

为了改善耐火材料的蠕变性,重要的是改善其化学矿物组成及显微结构。可采取提高原料的纯度,制定合理颗粒级配,加大成型压力,适当提高烧成温度、延长保温时间等措施。通过测定耐火材料的蠕变,可以研究耐火材料在高温下由于应力作用而产生的组织结构的变化,检验制品的质量和评价生产工艺。

此外,通过测定耐火制品在不同温度和荷重下的蠕变曲线,可以了解制品发生蠕变的最低温度不同温度下的蠕变速率和高温应力下的变形特征,从而为窑炉设计时,预测耐火制品在实际应用中承受负荷的变化,评价制品的使用性能提供依据国家标准GB/T5073—2005规定了耐火制品压蠕变的试验方法。其原理是,在恒压下,以一定的升温速率,加热规定尺寸的试样,在指定的试验温度下恒温,记录试样随时间变化而产生的高度方向上的变形量以及相对于试样原始高度的变化百分率。