弹性模量 (modulus of elasticity)

材料在外力作用下产生的应力与伸长或压缩弹性形变之间的关系。亦称杨氏模量。其数值为试样横截面所受正应力与应变之比。它表征材料抵抗变形的能力，与材料的强度、变形、断裂等性能均有关系，是材料的重要力学参数之一。从本质上说，它是材料内部原子间结合力大小的一种量度。但对整个材料而言，它还取决于材料各个部分之间结合力的大小。受显微结构(特别是气孔)的影响，所以除物相组成外，它还在很大程度上反映着材料的结合特征。对于含部分液相的耐火材料(属粘弹性体)，其形变在应力去除后不是瞬时得以恢复，而是逐步地恢复，这时弹性模量不再是与时间无关的量，而是随时间延长而降低，即由未弛豫弹性模量降低为弛豫弹性模量。温度对材料的弹性模量有重要影响，一般随着温度升高，弹性模量降低。研究耐火材料弹性模量和塌ta温度关系可以帮助判断其基质软化、液相形成和由弹性变形过渡到塑性变形的温度范围，确定晶形转化及其他结构变化(如硅砖中鳞石英与方石英的转变温度范围有弹性模量的最小值)等。如果制品的其他性质相同，弹性模量与制品的抗热震性有着反比关系；同类制品的弹性模量与其抗折强度、耐压强度大体上成正比关系，所以有时用非破坏性试验得到的弹性模量数值，可间接推断其强度大小。

弹性模量的测定方法，包括静态法和动态法。静态法又包括直接拉伸法(又称静荷重法)、电阻应变法、弯曲挠度法、柔度修正法等。动态法包括超声法、共振法、声频法(敲击法)等。最常用的是声频法，其基本原理是已知弹性体的固有振动频率取决于它的形状、体积密度和弹性模量，所以对于形状和体积密度已知的试样，如测定其固有振动频率，则可求得弹性模量。测定方法是一个可以连续变化频率的声频振荡器激发试样一端，测量材料的固有振动频率，按下式计算：

式中E为弹性模量；M为试样质量；f为频率；d为试样直径；k是为校正系数，与试样的形状、大小以及振动方式、泊松比有关。

(李兆辉)