补充资料：焦炭力学性质

焦炭力学性质
mechanical properties of coke

J谧otan』ixue劝ngZhi焦炭力学性质(meehanical pro讲rties of coke) 蕉炭在外力作用下产生形变并断裂的特性。把焦炭作为一种多孔脆性材料，用材料力学方法研究其抗断裂能力和抗粉碎能力，可以从力学角度更深入地解析演炭机械强度，这对改善焦炭质量有重要意义。焦炭力学性质可用焦炭抗压强度、焦炭杭拉强度、焦炭显微强度和焦炭杨氏模量等来表述。 格列菲斯断裂理论20世纪20年代英国人格列菲斯(A.A.Griffith)建立的。该理论认为，脆性材料断裂的内因是材料中存在着缺陷，当外力作用于材料时，缺陷附近由于应力集中而产生裂纹，随着外力的增加，裂纹扩展直至断裂。焦炭在外力作用下的变形和断裂过程，基本上符合这一理论。脆性材料断裂过程可用格列菲斯轨迹图来描述。图中用曲线A[，B表示该轨迹，曲线上的每一点表示在临界拉应力，下材料中开始有裂纹扩展时的应力一应变:值。f点为曲线!一 盆炭应万一应变关系约格列菲斯轨迹图川一B与垂直切线的交点。由原点。到曲线上每一点连线的正切，表示材料在曲线上相应点时的杨氏模量。那线段描述无裂纹脆性材料的应力一应变和杨氏模量随外力逐渐变化的过程。从I’点到A点，材料的应变量随应力的增加而增大，但增大得比较缓慢，因而材料具有较高的杨式模量E，当超过A点时，材料将发生脆性断裂。VB线段描述有裂纹脆性材料的应力一应变关系，即随着裂纹的发展，材料用不大的应力就能导致较大的应变。图中op，或op:线段的正切，表示有裂纹材料中材料的杨氏模量，称为有效杨氏模量及f，。 英国人摩特(R.A.Mott)曾将格列菲斯断裂机理应用到焦炭的落下强度试验，英国人马什(H.Marsh)将格列菲斯轨迹图用于研究焦炭在高炉内的断裂过程，英国人霍顿(A.E.Horton)以裂纹长度不同的焦炭在米库姆转鼓中进行的断裂机理研究表明，焦炭的断裂也符合格列菲斯轨迹。因此可以认为，焦块由于存在大量裂纹和气孔等缺陷，在反复受到外力作用时(如在转鼓内)，由于应力集中裂纹不断发展，焦块的Ee。不断下降，直至断裂，其变化轨迹相当于图中的I侣线段;当焦块沿裂纹断裂后，变成无裂纹焦炭，要使其进一步断裂必须施加较大的外力。 测定方法和意义按照焦炭所含裂纹的状况，焦炭的强度可以分为三种情况:有裂纹焦炭(带可见裂纹和粗大气孔的焦块)的强度、无裂纹焦炭(含微裂纹和微小气孔的焦炭多孔体)的强度和焦炭材料(无微裂纹，无气孔的焦炭气孔壁，或称焦炭基质)的强度。用落下试验或转鼓试验测定的是焦炭机械强度，描述的是有裂纹焦炭的强度。

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