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碳化硅耐火材料的結合方式

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碳化硅耐火材料的結合方式

發布日期:2019-09-01 13:30 來源:http://www.zhsoo.cn 點擊:

碳化硅耐火材料的結合方式有哪些呢?

①粘土結合碳化硅制品(Clay-SiC)

是較普通的碳化硅質耐火材料。它是將10%~40%結合粘土與碳化硅顆粒一起配料,壓制或搗打成型后在一般窯爐中燒成即可。鋅冶煉爐、陶瓷窯爐的馬弗板等使用Clay-SiC。

碳化硅耐火材料

②氧化物結合碳化硅制品(SiO2-SiC)

實際上多是以SiO2為結合相。它是將5%~10%的SiO2微粉或石英細粉與SiC顆粒共同配料,有時需加助熔劑,壓制成型后在一般窯爐中燒成。其特點是在燒成與使用過程中SiO2膜包裹在SiC顆粒上,抗氧化性大大優于Clay-SiC,高溫強度也很高。此種產品廣泛用做燒制瓷器(>1300℃)的窯爐棚板,壽命比Clay-SiC提高一倍以上。

③莫來石結合碳化硅制品(Mullite-SiC)

將α-Al2O3微粉和SiO2微粉加入到SiC的配料中,壓制成型,在燒結過程中Al2O3與SiO2結合成莫來石;使用過程中,SiC氧化而成的SiO2也部分與Al2O3形成莫來石。此種材料熱震穩定性好,廣泛用于制造瓷器用匣缽、棚板。

④氮化硅結合碳化硅制品(Si3N4-SiC)

將金屬硅粉與SiC砂一起配料,成型后在氮氣保護下燒成,Si與N2反應形成Si3N4從而將SiC結合起來。此種材料廣泛用于制造高爐用碳化硅磚、耐火窯具等。

⑤重結晶碳化硅制品(R-SiC)

以α-SiC為原料,通過適當的顆粒級配并加入有效的表面活性劑制成α-SiC料漿,澆注成型后(也有壓制成型)在Ar氣氛或真空燒結爐中于2000℃以上的高溫下燒結,SiC蒸發并在SiC顆粒接合部凝聚再結晶從而將SiC顆粒結合起來。其高溫強度高,抗氧化能力強,熱震穩定性好,是優良的高溫工程材料。陶瓷、砂輪行業的窯爐使用R-SiC橫梁來搭建窯車,可使用至1600℃。

碳化硅耐火材料

⑥反應燒結滲硅碳化硅制品(SiSiC)

用α-SiC和石墨粉按比例混合后壓制或真空擠出成型,加熱到1650℃左右,通過液相或氣相將Si滲入坯體,使之與石墨起反應生成β-SiC,把α-SiC顆粒結合起來,達到致密化。該材料的特點:a.沒有開口氣孔,使用時O2無法滲入到材料內部,因而具有極強的抗氧化和抗腐蝕能力;b.高溫下的抗折強度是R-SiC的兩倍,承載能力大幅度提高:c.非常良好的導熱能力和耐磨性能:d.直至使用溫度極限(1350℃),其體積穩定性都很好;e.由于滲入10%~20%的Si,其最高工作溫度不超過1350%~1380℃,比R-SiC低;f.使用壽命是Si-SiC的2~3倍。這種材料的使用溫度能滿足大多數陶瓷和砂輪燒成的需求,己成為新一代的窯具材料,大有取代Si3N4-SiC和R-SiC窯具的趨勢。

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