- 最后修订: 2020-07-01
碳化硅耐火资料具有强度高,导热系数大、抗震性好、抗氧化、耐磨损、抗腐蚀等优秀的高温功能,是一种优质耐火资料。在冶金、动力、化工等职业得到广泛运用。起先的碳化硅耐火材料以粘土、SiO2、硅酸盐、莫来石等为异型砖联系剂,跟着高科技手法的运用,新式碳化硅制品得到广泛开发。如:氮化硅联系碳化硅、氮氧化硅联系碳化硅、反响烧结碳化硅、重结晶碳化硅、渗硅法碳化硅等碳化硅资料。它们的高温功能愈加优秀,从而使碳化硅耐火资料不断进入新的运用领域。因为碳化硅联系资料的不一样,其功能、运用条件及寿数有很大不一样,现将各种类型的碳
碳化硅耐火资料具有强度高,导热系数大、抗震性好、抗氧化、耐磨损、抗腐蚀等优秀的高温功能,是一种优质耐火资料。在冶金、动力、化工等职业得到广泛运用。
起先的碳化硅耐火材料以粘土、SiO2、硅酸盐、莫来石等为异型砖联系剂,跟着高科技手法的运用,新式碳化硅制品得到广泛开发。如:氮化硅联系碳化硅、氮氧化硅联系碳化硅、反响烧结碳化硅、重结晶碳化硅、渗硅法碳化硅等碳化硅资料。它们的高温功能愈加优秀,从而使碳化硅耐火资料不断进入新的运用领域。
因为碳化硅联系资料的不一样,其功能、运用条件及寿数有很大不一样,现将各种类型的碳化硅耐火资料别离介绍如下:
一、不一样联系相的碳化硅耐火材料
1、粘土联系相
在碳化硅耐火资猜中,粘土联系相制品,是最遍及,价钱最低、技术最简略的一种。当前,在中国陶瓷职业中,粘土联系碳化硅窑具有较大的用量。
因为粘土中的铝、氧和碳化硅反响,在1120~1150℃进行,制品的耐火度低、抗氧化功能不强,运用领域遭到必定约束。制品中粘土量通常不超越15%,配猜中的细粉量不宜过大,不然易氧化。碳化硅含量在50%~93%间。通常用来制造匣钵、垫饼和隔焰板等。
2、SiO2联系相
在碳化硅中参加10%左右的SiO2(微粉和石英粉),凭借烧成进程在碳化硅颗粒外表氧化生成SiO2薄膜,将碳化硅颗粒联系起来。因其质料纯度高,杂质量少,因而它的高温功能比粘土联系制品优秀的多,但该制品的功能也遭到成型技术的影响。可在1200℃以上高氧气氛中运用。通常用来制造棚板和支柱等。
3、莫来石联系碳化硅
以莫来石(5%~8%)和碳化硅为质料,以纸浆或糊精作为联系剂,成型后经1380℃烧成,使莫来石与碳化硅结实联系。该制品比粘土联系碳化硅、SiO2联系碳化硅制品的功能优秀,抗热震、抗氧化功能好。当前,在中国陶瓷窑炉中运用逐渐增多。
4、反响烧结碳化硅
在碳化硅中参加金属硅粉和碳(石墨、碳黑等),在1450℃埋碳烧成,使硅粉与碳反响生成低温型β-SiC,将原碳化硅颗粒联系起来。另一种办法:由碳与金属硅直接反响生成碳化硅制品,即用碳或碳与碳化硅成型,埋硅烧成。两办法均可制成功能杰出的碳化硅制品。因为制品中通常富含游离硅8%~15%及少数游离碳,使其运用温度低于1400℃以下。其导热系数、耐冲击性杰出,但强度、硬度、耐腐蚀性差。反响烧结碳化硅制品在烧结前后尺度简直不变,因而,成型后可加工成恣意形状和尺度,尤合适大规模、杂乱形状的商品。
这些年,大家对反响烧结碳化硅比拟注重,对烧结技术、细密度、力学功能、显微结构等进行了深入细致的研讨。
5、氮化硅联系碳化硅
氮化硅的高温功能优秀,能够用作碳化硅制品的联系剂,氮化硅联系碳化硅制品是近20年来发展起来的一种高科技碳化硅耐火资料。它的制造技术是:在碳化硅颗粒混合物中,参加15%~25%的细硅粉,在氮化炉中通入高纯氮气,以必定的温度和压力准则氮化反响烧结,硅和氮生成α-Si3N4和β-Si3N4,把坚固的碳化硅联系起来,构成细密的网络结构。因而,氮化硅联系碳化硅制品具有杰出的物化功能、高温功能,运用温度达1500℃,在磨具、冶金和日用、电子陶瓷等职业得到广泛运用。作为窑具有着宽广远景。
6、氮氧化硅联系碳化硅
它的功能挨近氮化硅联系碳化硅制品,其抗氧化功能更优秀。出产办法是:将碳化硅、二氧化硅、粘土以及添加物制成生坯,埋碳或通入氮气在不一样温度和压力准则下烧成,反响生成的板桥状氮氧化硅散布于碳化硅颗粒周围,将其紧密联系,使碳化硅坚持优秀的抗氧化才能。 二、重结晶碳化硅耐火材料
经净化处置的碳化硅微粉和超微粉,混入必定量的联系剂,成型后在2200~2400℃烧成。碳化硅颗粒之间再结晶,而直接联系,碳化硅含量达99%。较以上各种联系相碳化硅制品,重结晶碳化硅制品,具有更高的热态机械强度、导热率、耐热震性及抗氧化性,是一种优质的碳化硅耐火资料。美国于30年代晚期研制成功重结晶碳化硅制品。几十年来,美、德、英都有大量出产。中国在此方面的研讨亦获得很大发展,已进行批量出产。
三、渗硅法碳化硅耐火材料
渗硅法碳化硅制品是在重结晶碳化硅制品基础上进行液相或气相渗硅,使重结晶碳化硅的气孔由硅填充,生成更细密的SiSiC,功能愈加优秀。当前中国正进行SiSiC技术和功能方面的研讨,已有小批量出产。
总归,碳化硅耐火资料优秀的功能,已为大家所知道,得到广泛运用。当前,高功能的碳化硅耐火资料还处于研制开发期间,从发扬碳化硅的优秀功能,降低成本的意图动身,充沛把握资料组成、显微结构和功能之间的联系,是日后进行出产的确保,跟着研讨不断深入,其运用领域还将逐渐拓宽,市场远景极端宽广。
作者:长兴盛华耐火材料有限公司
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关键词:异型砖