Questo documento introduce le caratteristiche dei mattoni in carburo di silicio combinati con nitruro di silicio. I mattoni in carburo di silicio appartengono a mattoni refrattari speciali. Non solo ha le caratteristiche di alta densità, alta resistenza, buona stabilità agli shock termici, alto punto di rammollimento del carico, buona conduttività termica e alto valore di resistenza, ma ha anche eccellenti proprietà anti-criolite. , fluoruro di alluminio, fluoruro di sodio e fluoruro di calcio e altra resistenza alla corrosione e all'ossidazione. Utilizzato principalmente nella costruzione di ceramiche sanitarie, porcellana per uso quotidiano, porcellana elettrica, alluminio, rame, zinco, fabbricazione e laminazione dell'acciaio, fabbricazione del ferro, trattamento termico dei metalli, protezione ambientale e altri campi.
1. Introduzione
Il mattone in carburo di silicio legato con nitruro di silicio è un materiale refrattario speciale avanzato con sabbia di carburo di silicio come materia prima principale e nitruro di silicio come fase legante. Poiché SiC e Si3N4 sono entrambi composti a legame covalente, la sinterizzazione è difficile, quindi vengono solitamente preparati mediante sinterizzazione di reazione nella produzione industriale. Usando SiC come aggregato, aggiungendo polvere di silicio metallico, selezionando una ragionevole gradazione delle particelle, sistema di miscelazione e processo di stampaggio, il corpo verde essiccato viene cotto in una speciale apparecchiatura di cottura in atmosfera di azoto. Durante il processo di cottura, il Si3N4 generato (fase di legame della matrice) è un cristallo grigio-bianco, che può legare efficacemente insieme le particelle di SiC (aggregato) per formare una struttura di rete spaziale, in modo che il mattone abbia caratteristiche incomparabili di altri materiali refrattari. Il nitruro di silicio combinato con materiali in carburo di silicio sono paesi sviluppati stranieri come le società Norton e Carborundum negli Stati Uniti, le società An-nawevrk e HTK in Germania e le società TKR e NGK in Giappone. Mattone speciale in carburo di silicio. Questo materiale è stato introdotto nel mio paese verso la metà-1980 degli anni '90. Dopo anni di promozione e applicazione, le proprietà superiori dello speciale nitruro di silicio per mattoni refrattari combinate con il carburo di silicio sono state gradualmente comprese.
2. Prestazioni
La resistenza alla flessione ad alta temperatura del nitruro di silicio combinato con il carburo di silicio è da 4 a 8 volte superiore a quella dei normali refrattari; il coefficiente di dilatazione termica è la metà di quello dei refrattari ad alto contenuto di alluminio; la conduttività termica è da 7 a 8 volte quella dei normali refrattari e la resistenza aumenta con la temperatura. Quando la temperatura sale a 1400 gradi, la forza comincia a diminuire; ma quando la temperatura scende a 1500 gradi, mantiene ancora l'indice di resistenza alla flessione a temperatura ambiente. La conduttività termica del materiale diminuisce gradualmente con l'aumentare della temperatura. Ha le caratteristiche di buona stabilità agli shock termici, alto punto di rammollimento del carico, buona conduttività termica e alto valore di resistenza e ha un'eccellente resistenza alla corrosione da fusione e resistenza all'ossidazione di criolite, fluoruro di alluminio, fluoruro di sodio e fluoruro di calcio. Le sue prestazioni sono descritte come segue:
1) Il nitruro di silicio combinato con mattoni di carburo di silicio ha una consistenza dura, con una durezza Mohs di circa 9. Sono materiali ad alta durezza tra i materiali non metallici e la loro durezza è seconda solo al diamante.
2) La normale resistenza alla temperatura del mattone in carburo di silicio combinato con nitruro di silicio è elevata e mantiene quasi la stessa resistenza e durezza della temperatura normale a una temperatura elevata di 1200-1400 gradi . Con l'uso di atmosfere diverse, la temperatura massima di utilizzo sicuro può raggiungere i 1650 ~ 1750 gradi.
3) Il coefficiente di espansione termica è piccolo, la conduttività termica è elevata rispetto al carburo di silicio e ad altri mattoni, non è facile generare stress termico, ha una buona stabilità agli shock termici e ha una lunga durata. Resistenza allo scorrimento ad alta temperatura, resistenza alla corrosione, resistenza al freddo e al calore estremi, resistenza all'ossidazione, facile da trasformare in mattoni refrattari speciali con elevata precisione e requisiti dimensionali.
Nel prossimo articolo parleremo del campo di applicazione del nitruro di silicio in combinazione con i mattoncini in carburo di silicio.
