- 最后修訂: 2020-07-01
碳化硅耐火資料具有強(qiáng)度高,導(dǎo)熱系數(shù)大、抗震性好、抗氧化、耐磨損、抗腐蝕等優(yōu)秀的高溫功能,是一種優(yōu)質(zhì)耐火資料。在冶金、動力、化工等職業(yè)得到廣泛運用。起先的碳化硅耐火材料以粘土、SiO2、硅酸鹽、莫來石等為異型磚聯(lián)系劑,跟著高科技手法的運用,新式碳化硅制品得到廣泛開發(fā)。如:氮化硅聯(lián)系碳化硅、氮氧化硅聯(lián)系碳化硅、反響燒結(jié)碳化硅、重結(jié)晶碳化硅、滲硅法碳化硅等碳化硅資料。它們的高溫功能愈加優(yōu)秀,從而使碳化硅耐火資料不斷進(jìn)入新的運用領(lǐng)域。因為碳化硅聯(lián)系資料的不一樣,其功能、運用條件及壽數(shù)有很大不一樣,現(xiàn)將各種類型的碳
碳化硅耐火資料具有強(qiáng)度高,導(dǎo)熱系數(shù)大、抗震性好、抗氧化、耐磨損、抗腐蝕等優(yōu)秀的高溫功能,是一種優(yōu)質(zhì)耐火資料。在冶金、動力、化工等職業(yè)得到廣泛運用。
起先的碳化硅耐火材料以粘土、SiO2、硅酸鹽、莫來石等為異型磚聯(lián)系劑,跟著高科技手法的運用,新式碳化硅制品得到廣泛開發(fā)。如:氮化硅聯(lián)系碳化硅、氮氧化硅聯(lián)系碳化硅、反響燒結(jié)碳化硅、重結(jié)晶碳化硅、滲硅法碳化硅等碳化硅資料。它們的高溫功能愈加優(yōu)秀,從而使碳化硅耐火資料不斷進(jìn)入新的運用領(lǐng)域。
因為碳化硅聯(lián)系資料的不一樣,其功能、運用條件及壽數(shù)有很大不一樣,現(xiàn)將各種類型的碳化硅耐火資料別離介紹如下:
一、不一樣聯(lián)系相的碳化硅耐火材料
1、粘土聯(lián)系相
在碳化硅耐火資猜中,粘土聯(lián)系相制品,是最遍及,價錢最低、技術(shù)最簡略的一種。當(dāng)前,在中國陶瓷職業(yè)中,粘土聯(lián)系碳化硅窯具有較大的用量。
因為粘土中的鋁、氧和碳化硅反響,在1120~1150℃進(jìn)行,制品的耐火度低、抗氧化功能不強(qiáng),運用領(lǐng)域遭到必定約束。制品中粘土量通常不超越15%,配猜中的細(xì)粉量不宜過大,不然易氧化。碳化硅含量在50%~93%間。通常用來制造匣缽、墊餅和隔焰板等。
2、SiO2聯(lián)系相
在碳化硅中參加10%左右的SiO2(微粉和石英粉),憑借燒成進(jìn)程在碳化硅顆粒外表氧化生成SiO2薄膜,將碳化硅顆粒聯(lián)系起來。因其質(zhì)料純度高,雜質(zhì)量少,因而它的高溫功能比粘土聯(lián)系制品優(yōu)秀的多,但該制品的功能也遭到成型技術(shù)的影響??稍冢保玻埃啊嬉陨细哐鯕夥罩羞\用。通常用來制造棚板和支柱等。
3、莫來石聯(lián)系碳化硅
以莫來石(5%~8%)和碳化硅為質(zhì)料,以紙漿或糊精作為聯(lián)系劑,成型后經(jīng)1380℃燒成,使莫來石與碳化硅結(jié)實聯(lián)系。該制品比粘土聯(lián)系碳化硅、SiO2聯(lián)系碳化硅制品的功能優(yōu)秀,抗熱震、抗氧化功能好。當(dāng)前,在中國陶瓷窯爐中運用逐漸增多。
4、反響燒結(jié)碳化硅
在碳化硅中參加金屬硅粉和碳(石墨、碳黑等),在1450℃埋碳燒成,使硅粉與碳反響生成低溫型β-SiC,將原碳化硅顆粒聯(lián)系起來。另一種辦法:由碳與金屬硅直接反響生成碳化硅制品,即用碳或碳與碳化硅成型,埋硅燒成。兩辦法均可制成功能杰出的碳化硅制品。因為制品中通常富含游離硅8%~15%及少數(shù)游離碳,使其運用溫度低于1400℃以下。其導(dǎo)熱系數(shù)、耐沖擊性杰出,但強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性差。反響燒結(jié)碳化硅制品在燒結(jié)前后尺度簡直不變,因而,成型后可加工成恣意形狀和尺度,尤合適大規(guī)模、雜亂形狀的商品。
這些年,大家對反響燒結(jié)碳化硅比擬注重,對燒結(jié)技術(shù)、細(xì)密度、力學(xué)功能、顯微結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了深入細(xì)致的研討。
5、氮化硅聯(lián)系碳化硅
氮化硅的高溫功能優(yōu)秀,能夠用作碳化硅制品的聯(lián)系劑,氮化硅聯(lián)系碳化硅制品是近20年來發(fā)展起來的一種高科技碳化硅耐火資料。它的制造技術(shù)是:在碳化硅顆?;旌衔镏校瑓⒓樱保担ァ玻担サ募?xì)硅粉,在氮化爐中通入高純氮氣,以必定的溫度和壓力準(zhǔn)則氮化反響燒結(jié),硅和氮生成α-Si3N4和β-Si3N4,把堅固的碳化硅聯(lián)系起來,構(gòu)成細(xì)密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因而,氮化硅聯(lián)系碳化硅制品具有杰出的物化功能、高溫功能,運用溫度達(dá)1500℃,在磨具、冶金和日用、電子陶瓷等職業(yè)得到廣泛運用。作為窯具有著寬廣遠(yuǎn)景。
6、氮氧化硅聯(lián)系碳化硅
它的功能挨近氮化硅聯(lián)系碳化硅制品,其抗氧化功能更優(yōu)秀。出產(chǎn)辦法是:將碳化硅、二氧化硅、粘土以及添加物制成生坯,埋碳或通入氮氣在不一樣溫度和壓力準(zhǔn)則下燒成,反響生成的板橋狀氮氧化硅散布于碳化硅顆粒周圍,將其緊密聯(lián)系,使碳化硅堅持優(yōu)秀的抗氧化才能?! 《?、重結(jié)晶碳化硅耐火材料
經(jīng)凈化處置的碳化硅微粉和超微粉,混入必定量的聯(lián)系劑,成型后在2200~2400℃燒成。碳化硅顆粒之間再結(jié)晶,而直接聯(lián)系,碳化硅含量達(dá)99%。較以上各種聯(lián)系相碳化硅制品,重結(jié)晶碳化硅制品,具有更高的熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱率、耐熱震性及抗氧化性,是一種優(yōu)質(zhì)的碳化硅耐火資料。美國于30年代晚期研制成功重結(jié)晶碳化硅制品。幾十年來,美、德、英都有大量出產(chǎn)。中國在此方面的研討亦獲得很大發(fā)展,已進(jìn)行批量出產(chǎn)。
三、滲硅法碳化硅耐火材料
滲硅法碳化硅制品是在重結(jié)晶碳化硅制品基礎(chǔ)上進(jìn)行液相或氣相滲硅,使重結(jié)晶碳化硅的氣孔由硅填充,生成更細(xì)密的SiSiC,功能愈加優(yōu)秀。當(dāng)前中國正進(jìn)行SiSiC技術(shù)和功能方面的研討,已有小批量出產(chǎn)。
總歸,碳化硅耐火資料優(yōu)秀的功能,已為大家所知道,得到廣泛運用。當(dāng)前,高功能的碳化硅耐火資料還處于研制開發(fā)期間,從發(fā)揚碳化硅的優(yōu)秀功能,降低成本的意圖動身,充沛把握資料組成、顯微結(jié)構(gòu)和功能之間的聯(lián)系,是日后進(jìn)行出產(chǎn)的確保,跟著研討不斷深入,其運用領(lǐng)域還將逐漸拓寬,市場遠(yuǎn)景極端寬廣。
作者:長興盛華耐火材料有限公司
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關(guān)鍵詞:異型磚