抗熱震性描述耐火材料承受溫度驟變而不致發(fā)生損毀的能力，是評(píng)價(jià)耐火材料高溫使用效果的一項(xiàng)重要指標(biāo),。在溫度經(jīng)常急驟變化的作業(yè)條件下使用的耐火材料,，其抗熱震性的好壞往往是決定其使用壽命的主導(dǎo)因素。所以提高耐火材料的抗熱震性,，一直是耐火材料科技工作者努力追求的一個(gè)目標(biāo),。

耐火材料是非均質(zhì)的脆性材料，與金屬制品相比,，由于它的熱膨脹率較大,，熱導(dǎo)率和彈性較小，以及抗張強(qiáng)度低等,，抗熱應(yīng)力而不破壞的能力差,，導(dǎo)致其抗熱震性能較低。材料的熱震破壞可分為兩大類：一類是瞬時(shí)斷裂,，稱為熱沖擊斷裂,；另一類是在熱沖擊循環(huán)作用下，先出現(xiàn)開裂,，剝落,，然后碎裂和變質(zhì)，終至整體損壞,，稱為熱震損傷,。

耐火材料在高溫環(huán)境中使用時(shí)需承受頻繁的熱沖擊，其抗熱沖擊的能力直接影響其使用壽命,。采取增韌增強(qiáng)的方法,，設(shè)置裂紋擴(kuò)展過程中附加能量損耗機(jī)制或者增加裂紋擴(kuò)展勢(shì)壘，可以提高耐火材料斷裂能和斷裂韌性,，從而改善材料的抗熱震性能,。一般地改善途徑有熱膨脹系數(shù)失配、納米增韌,、纖維晶須增強(qiáng),、原位生長(zhǎng)自增強(qiáng)增韌、相變?cè)鲰g等,。在這里主要介紹提高材料抗熱震性能的措施之一：熱膨脹系數(shù)失配,。

熱膨脹系數(shù)失配是指材料的基質(zhì)相與顆粒相兩者的熱膨脹系數(shù)不同，在材料熱處理時(shí),，由于熱膨脹系數(shù)的不匹配,，冷卻時(shí)在材料內(nèi)部尤其是基質(zhì)相與顆粒相的界面處產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而存在一個(gè)殘余應(yīng)力場(chǎng),，這個(gè)局部應(yīng)力場(chǎng)的存在對(duì)材料的一系列性能尤其是熱學(xué)性能造成各種影響,。如果可膨脹系數(shù)失配較大，則熱應(yīng)力場(chǎng)將導(dǎo)致顯微裂紋的產(chǎn)生,。顯微裂紋又與顆粒的尺寸有關(guān),，只有顆粒的尺寸較大時(shí)，才能產(chǎn)生較大的顯微裂紋,，同時(shí)裂紋偏轉(zhuǎn)的路徑增大,，裂紋擴(kuò)展阻力增大，消耗的斷裂能也增多,。顯微裂紋的存在有助于提高材料的斷裂表面能,。因?yàn)檫@些裂紋能吸收彈性應(yīng)變能，使得驅(qū)動(dòng)主裂紋擴(kuò)展的能量降低,，從而提高了材料的斷裂表面能,。而根據(jù)顆粒與基體之間熱膨脹系數(shù)差的不同，裂紋擴(kuò)展的路徑也有所不同,，而是首先偏離原來的方向,，環(huán)繞顆粒擴(kuò)展，使得裂紋在基體中的擴(kuò)展路徑加長(zhǎng)：在裂紋擴(kuò)展過程中,，外加應(yīng)力的作用使得在擴(kuò)展中的裂紋的尖端附件出現(xiàn)裂紋區(qū),，而裂紋區(qū)的存在，能吸收部分?jǐn)U展的能量,，提高材料的抗熱震性能：當(dāng)裂紋將朝向原裂紋方向的顆粒直接擴(kuò)展,，裂紋擴(kuò)展到達(dá)顆粒與基體之間的界面處時(shí),，如果外加應(yīng)力不再增加，則裂紋在此終止,，如果外加應(yīng)力增加,，則裂紋擴(kuò)展可能穿過顆粒導(dǎo)致顆粒開裂，也有可能沿顆粒與基體之間的界面進(jìn)行擴(kuò)展,。