Mechanical Behavior of Silica Refractories under Thermal Cycle

ケイ石耐火物の主成分であるシリカ (SiO2) には, 石英, トリジマイト, クリストバライトがあり, 各鉱物とも低温域にα-β転移を有しており, 使用上問題となっていた. したがって, ケイ石耐火物について, 熱サイクルによる性状変化の影響を調査することは重要である.本研究に使用した耐火物にはトリジマイト (転移温度117℃, 163℃) とクリストバライト (200°-275℃) を含有しており, 熱サイクルに伴う耐火物の機械的性質及び微構造変化をAE, 音速, 高温顕微鏡等を使用して調査した.この結果, 熱サイクル処理後の試験片では, AEで測定した破壊開始点及び音速は, 転移温度を含むような低温条件で熱サイクルを処理した試料ほど低く, 強度測定結果と対応することが判明した. また, チェッカー煉瓦では, 転移を含む条件で, 第1サイクルにクラックが発生し, その後徐々に進展する状況が, AE及び高温顕微鏡で確認できた. 転移を含まない条件でも, 低温域では強度, 超音波の低下が認められ, これはマイクロクラックの発生によるものと推定される.