耐火材料作为炉衬材料，除了要承受高温作用外，还要抵抗温度变化对它的破坏，耐火材料抵抗温度急剧变化而不损坏的能力称为耐火材料的抗热震性。温度变化及某种内在的化学反应引起的体积变化而导致材料内部产生应力，其大小超过本身强度时将导致材料破坏。因此，如何提高耐火材料抗热剥落能力（抗热震性）是耐火材料的研究重点之一。耐火材料热震损坏的解决方案之一是设计梯度耐火材料，即在温度梯度客观存在的情况下，合理设计耐火材料，使其内部膨胀一致或接近，则热应力为零或很小。
　　重庆耐火材料一般作为炉衬使用的耐火材料在服役过程中自身存在于一个渐变的温度场中，该渐变温度场对未烧成耐火材料具有一定的利用价值。因此，本工作中以轧钢加热炉用焦宝石基耐火材料为研究对象，利用成型压力改变材料的气孔结构，研究其对热膨胀性及其他热物性的影响，并利用ANSYS软件建立标准砖模型（230 mm×114 mm×65 mm），对不同结构标准砖在相同服役条件下的温度、应力、变形量进行模拟分析研究；同时还采用ANSYS软件模拟4层不同结构叠加的结构梯度耐火材料，并对比分析叠加前后试样的应力与变形量。
　　（1）焦宝石基耐火材料的热膨胀系数曲线呈现随温度逐渐降低的规律，在设定边界条件下的温度场作用下，可以形成较适宜的性能渐变梯度。
　　（2）通过不同成型压力来改变试样的结构，对试样热膨胀系数曲线有一定差异，可用于结构梯度耐火材料的设计。
　　（3）在性能渐变梯度与结构梯度叠加作用下，结构梯度D1与结构梯度D2相比，结构梯度D1的最大应力较小，沿Y轴负方向的最大变形量显著降低，沿Y轴正方向变形量略有增加。与均一结构相比，结构梯度D2的最大应力与最大变形量显著增加；结构梯度D1与成型压力为20 MPa时均一结构的最大应力相差不大，沿Y轴正方向的最大变形量有所增加，负方向的减小，最大应力与成型压力为60、100、140 MPa时的均一结构相比明显改善。
　　（4）成型压力对试样结构的改变有限，需要对其性能梯度和结构梯度进行进一步优化，使试样热膨胀曲线与理想曲线接近或一致。http://www.cqxtnhz.com/