Bài viết này giới thiệu các đặc tính của gạch silicon carbide kết hợp silicon nitride. Gạch cacbua silic thuộc loại gạch chịu lửa đặc biệt. Nó không chỉ có các đặc tính về mật độ cao, độ bền cao, ổn định sốc nhiệt tốt, điểm làm mềm tải cao, độ dẫn nhiệt tốt và giá trị điện trở cao mà còn có đặc tính chống cryolite tuyệt vời. , nhôm florua, natri florua và canxi florua và khả năng chống ăn mòn và oxy hóa nóng chảy khác. Chủ yếu được sử dụng trong xây dựng sứ vệ sinh, sứ sử dụng hàng ngày, sứ điện, nhôm, đồng, kẽm, luyện thép và cán, luyện sắt, xử lý nhiệt kim loại, bảo vệ môi trường và các lĩnh vực khác.
1. Giới thiệu
Gạch silicon carbide liên kết silicon nitride là vật liệu gạch chịu lửa đặc biệt tiên tiến với cát silicon carbide làm nguyên liệu chính và silicon nitride làm pha liên kết. Vì SiC và Si3N4 đều là hợp chất có liên kết cộng hóa trị nên quá trình thiêu kết khó khăn nên chúng thường được điều chế bằng phản ứng thiêu kết trong sản xuất công nghiệp. Sử dụng SiC làm cốt liệu, thêm bột silic kim loại, chọn cấp độ hạt hợp lý, hệ thống trộn và quy trình đúc, phần thân xanh khô được nung trong thiết bị nung đặc biệt trong môi trường khí nitơ. Trong quá trình nung, Si3N4 được tạo ra (pha liên kết ma trận) là một tinh thể màu trắng xám, có thể liên kết hiệu quả các hạt SiC (cốt liệu) với nhau để tạo thành cấu trúc mạng không gian, do đó gạch có các đặc tính không thể so sánh được với các vật liệu chịu lửa khác. Silicon nitride kết hợp với vật liệu silicon carbide là các nước phát triển nước ngoài như các công ty Norton và Carborundum ở Hoa Kỳ, các công ty An-nawevrk và HTK ở Đức, và các công ty TKR và NGK ở Nhật Bản. Gạch đặc biệt silicon carbide. Tài liệu này đã được đưa vào quốc gia của tôi vào giữa-1980s. Sau nhiều năm quảng bá và ứng dụng, các đặc tính ưu việt của gạch chịu lửa silicon nitride đặc biệt kết hợp với silicon carbide đã dần được hiểu rõ.
2. Hiệu suất
Độ bền uốn ở nhiệt độ cao của silicon nitride kết hợp với silicon carbide gấp 4 đến 8 lần so với vật liệu chịu lửa thông thường; hệ số giãn nở nhiệt bằng một nửa so với vật liệu chịu lửa nhôm cao; độ dẫn nhiệt gấp 7 đến 8 lần so với vật liệu chịu lửa thông thường và độ bền tăng theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng lên 1400 độ, cường độ bắt đầu giảm; nhưng khi nhiệt độ giảm xuống 1500 độ, nó vẫn duy trì chỉ số độ bền uốn ở nhiệt độ phòng. Độ dẫn nhiệt của vật liệu giảm dần khi nhiệt độ tăng. Nó có các đặc tính ổn định sốc nhiệt tốt, điểm làm mềm tải cao, độ dẫn nhiệt tốt và giá trị điện trở cao, đồng thời có khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa tuyệt vời của cryolite, nhôm florua, natri florua và canxi florua. Hiệu suất của nó được mô tả như sau:
1) Silicon nitride kết hợp với gạch silicon carbide có kết cấu cứng, độ cứng Mohs khoảng 9. Chúng là vật liệu có độ cứng cao trong số các vật liệu phi kim loại, và độ cứng của chúng chỉ đứng sau kim cương.
2) Cường độ nhiệt độ bình thường của gạch silic cacbua kết hợp silicon nitride cao, và nó gần như duy trì cường độ và độ cứng giống như nhiệt độ bình thường ở nhiệt độ cao 1200-1400 độ. Với việc sử dụng các bầu khí quyển khác nhau, nhiệt độ sử dụng an toàn tối đa có thể đạt tới 1650 ~ 1750 độ.
3) Hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, độ dẫn nhiệt cao so với cacbua silic và các loại gạch khác, không dễ sinh ứng suất nhiệt, ổn định sốc nhiệt tốt, tuổi thọ cao. Khả năng chống rão ở nhiệt độ cao, chống ăn mòn, chịu nhiệt và lạnh cực cao, chống oxy hóa, dễ chế tạo thành gạch chịu lửa đặc biệt với yêu cầu và độ chính xác về kích thước cao.
Trong bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ nói về phạm vi ứng dụng của silicon nitride kết hợp với gạch silicon carbide.
