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氮化硅結合碳化硅磚

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氮化硅結合碳化硅磚（silicon nitride bonded silicon carbide brick ）是指用SiC和Si為原料，經氮化燒成的耐火製品。該製品在20世紀60年代後期首次出現，其特點是以Si3N4為結合劑。Si3N4以針狀或纖維狀結晶存在於SiC晶粒之間，是一種重要的新型耐火材料。一般含碳化硅70%～75%，氮化硅18%～25%。具有良好抗腐蝕能力，1400℃抗折強度達50～55MPa，顯氣孔率15%。熱膨脹係數(4.5～5.0)×10-2℃-1。採用高温燒成法制備。主要用於高爐風口、鋁電解槽內襯等。
中文名
氮化硅結合碳化硅磚
外文名
silicon nitride bonded silicon carbide brick
學    科
冶金工程
領    域
能源
範    圍
耐火材料
始    於
20世紀60年代後期

目錄

  1. 1 簡介
  2. 2 性能
  3. 3 製造工藝
  4. 4 用途

氮化硅結合碳化硅磚簡介

氮化硅結合碳化硅磚（silicon nitride bonded silicon carbide brick ）是指用SiC和Si為原料，經氮化燒成的耐火製品。該製品在20世紀60年代後期首次出現，其特點是以Si3N4為結合劑。Si3N4以針狀或纖維狀結晶存在於SiC晶粒之間，是一種重要的新型耐火材料 [1]  。

氮化硅結合碳化硅磚性能

具有良好的耐鹼侵蝕性、抗熔融冰晶石潤濕性、抗氧化性、耐磨性、高導熱性、抗熱震性和極低的電導率。氮化硅結合碳化硅磚性能(舉例)見表1 [2]  。
表1 表1

氮化硅結合碳化硅磚製造工藝

以含SiC>97%的粗、中、細顆粒SiC和含Si大於98%,粒度為80%小於10μm，最大不大於20μm的工業硅粉為原料，粗、中、細顆粒配比5:1:4。氮化硅結合碳化硅磚的工藝流程見圖1。
圖1 圖1
工藝特點是利用反應燒結原理，以氮化反應使含硅粉的SiC坯體燒結，燒成過程在通入氮氣、容易控制的密閉爐內完成。爐內温度、壓力、氣氛均要嚴格控制，方能製出有好的顯微結構和性能的製品。為此，要控制以下主要工藝參數：氮化氣體壓力0.02~0.04MPa，爐內氣氛含O2量小於0.01%，最終氮化温度1350~1450℃，氮化總時間隨製品形狀、尺寸不同而異 [2]  。

氮化硅結合碳化硅磚用途

主要用作高爐下部爐身內襯，比使用傳統耐火材料壽命提高一倍以上。此外，可用作鋁還原電解槽內襯，陶瓷窯具，有節能、提高壽命，不污染環境等優點，還可用作高爐風口水冷管套磚 [1]  。
參考資料
  • 1.    徐國華. 氮化硅結合碳化硅磚在電爐鋼包上的應用[J]. 耐火材料, 1993(5):266-268.
  • 2.    侯春玲, 劉華平, 李天學,等. 氮化硅結合碳化硅磚的性能和應用[J]. 有色冶金節能, 2007, 24(1):26-28.