耐火材料断裂(fracture of refractories)

耐火材料受到机械应力、热应力以及化学介质等因素的作用，使其固有的裂纹启动、扩展，最后导致断裂的现象。

耐火材料是脆性材料，根据格里菲思提出的脆性材料断裂理论，材料断裂时的应力可表述为：式中σf为临界断裂应力，即强度，MPa；γ为材料的断裂表面能，简称断裂能，J．m^-2；E为弹性模量，GPa；c为断裂发生时的临界裂纹尺寸，m；y为由裂纹和物体的几何形状、加载方式所决定的无量纲常数。

线弹性断裂力学中，σf用下式表示：

式中KIc为平面应变临界应力强度因子，又称断裂韧性，MPa•m^1/2。

断裂能γ和断裂韧性KIc均为材料的重要断裂参数，表征材料对脆性断裂的抵抗能力。在线弹性范围内，KIc=2Eγ ^1/2这两个参数通常可采用单边缺口梁试样，根据线弹性断裂力学原理测定。(见断裂功)。y表征裂纹启动时，产生单位断裂表面所消耗的能量，包括热力学表面能和裂纹尖端附近局部区域的塑性变形、气孔、晶界、显微裂纹、相变等所消耗的能量。它与材料的强度有直接的关系。

耐火材料一般是多元多相复合材料，又具有颗粒、基质、界面和气孔等粗结构的特点，固有的缺陷和裂纹很多，再加上材料增强，增韧方法的发展，使材料中裂纹启动容易，但扩展较难。耐火材料的抗断裂性能，实用中常采用断裂功表征。