高温耐火材料断裂行为研究新进展

近日，李亚伟教授团队最新研究论文：“R-curves determination of ordinary refractory ceramics assisted by digital image correlation method”数字图像相关法辅助测定耐火陶瓷材料R-曲线，在《Journal of the European Ceramic Society》期刊发表（IF=4.029）。

论文第一单位是武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，第二单位是武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心，第三单位是奥地利莱奥本矿业大学陶瓷所。我平台青年教师戴亚洁为第一作者，其他共同作者包括奥地利莱奥本矿业大学Harald Harmuth教授、金胜利教授、Dietmar Gruber教授和武汉科技大学李亚伟教授。

通用无量纲载荷-位移图分析技术示意图

基于数字图像相关法表征的断裂过程区及宏观裂纹（不同颜色代表水平方向形变量）

不同加载方式对镁铝尖晶石质耐火材料R-曲线测定的影响对比

论文简介：作为一个重要的指示参数，裂纹扩展阻力与断裂萌发阻力之比的上升可以表明耐火陶瓷脆性的降低及抗热震性的提高，这个显著的非线性断裂行为与断裂过程区发展相关联。本文中介绍的通用无量纲荷载-位移图法是测定不同脆性镁质耐火材料R-曲线的一种很有前途的图解法。采用数字图像相关和图解法相结合的方法，本研究解决了裂纹萌生阻力和裂纹长度精确确定的难题。同时，根据断裂过程细分了R-曲线的不同阶段：包括断裂起始、断裂过程去发展和宏观裂纹扩展。通过数字图像相关计算的裂纹长度，定量地给出了在一定加载阶段各个断裂过程对抗裂纹扩展阻力的贡献。

这项工作得到了国家自然科学基金辽宁联合基金重点项目( U1908227)、国家自然科学基金面上项目 ( NO. 51902228 )、湖北省自然科学基金 ( NO. 2019CFB146) 以及奥地利 K2-MPPE 项目 (A4.21) 的支持。

附：论文链接 https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.05.047

附：全文 R-curves determination of ordinary refractory ceramics assisted by digital image correlation method.pdf