抗熱震性描述耐火材料承受溫度驟變而不致發(fā)生損毀的能力，是評價耐火材料高溫使用效果的一項重要指標。在溫度經(jīng)常急驟變化的作業(yè)條件下使用的耐火材料，其抗熱震性的好壞往往是決定其使用壽命的主導因素。所以提高耐火材料的抗熱震性，一直是耐火材料科技工作者努力追求的一個目標。
耐火材料是非均質(zhì)的脆性材料，與金屬制品相比，由于它的熱膨脹率較大，熱導率和彈性較小，以及抗張強度低等，抗熱應力而不破壞的能力差，導致其抗熱震性能較低。材料的熱震破壞可分為兩大類：一類是瞬時斷裂，稱為熱沖擊斷裂；另一類是在熱沖擊循環(huán)作用下，先出現(xiàn)開裂，剝落，然后碎裂和變質(zhì)，終至整體損壞，稱為熱震損傷。
耐火材料在高溫環(huán)境中使用時需承受頻繁的熱沖擊，其抗熱沖擊的能力直接影響其使用壽命。采取增韌增強的方法，設置裂紋擴展過程中附加能量損耗機制或者增加裂紋擴展勢壘，可以提高耐火材料斷裂能和斷裂韌性，從而改善材料的抗熱震性能。一般地改善途徑有熱膨脹系數(shù)失配、納米增韌、纖維晶須增強、原位生長自增強增韌、相變增韌等。在這里主要介紹提高材料抗熱震性能的措施之一：熱膨脹系數(shù)失配。
熱膨脹系數(shù)失配是指材料的基質(zhì)相與顆粒相兩者的熱膨脹系數(shù)不同，在材料熱處理時，由于熱膨脹系數(shù)的不匹配，冷卻時在材料內(nèi)部尤其是基質(zhì)相與顆粒相的界面處產(chǎn)生熱應力，從而存在一個殘余應力場，這個局部應力場的存在對材料的一系列性能尤其是熱學性能造成各種影響。如果可膨脹系數(shù)失配較大，則熱應力場將導致顯微裂紋的產(chǎn)生。顯微裂紋又與顆粒的尺寸有關，只有顆粒的尺寸較大時，才能產(chǎn)生較大的顯微裂紋，同時裂紋偏轉(zhuǎn)的路徑增大，裂紋擴展阻力增大，消耗的斷裂能也增多。顯微裂紋的存在有助于提高材料的斷裂表面能。因為這些裂紋能吸收彈性應變能，使得驅(qū)動主裂紋擴展的能量降低，從而提高了材料的斷裂表面能。而根據(jù)顆粒與基體之間熱膨脹系數(shù)差的不同，裂紋擴展的路徑也有所不同，而是首先偏離原來的方向，環(huán)繞顆粒擴展，使得裂紋在基體中的擴展路徑加長：在裂紋擴展過程中，外加應力的作用使得在擴展中的裂紋的尖端附件出現(xiàn)裂紋區(qū)，而裂紋區(qū)的存在，能吸收部分擴展的能量，提高材料的抗熱震性能：當裂紋將朝向原裂紋方向的顆粒直接擴展，裂紋擴展到達顆粒與基體之間的界面處時，如果外加應力不再增加，則裂紋在此終止，如果外加應力增加，則裂紋擴展可能穿過顆粒導致顆粒開裂，也有可能沿顆粒與基體之間的界面進行擴展。
