氮化硅結(jié)合碳化硅磚的性能及應(yīng)用

時(shí)間：2024-12-30作者：鄭州豪奇電子科技有限公司瀏覽：352

氮化硅結(jié)合碳化硅耐火材料是一種高硬度非金屬材料，耐磨性好，高溫強(qiáng)度高，抗高溫蠕變能力強(qiáng)，耐渣腐蝕性強(qiáng)，熱震穩(wěn)定性好，抗氧化性好。

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氮化硅與碳化硅磚的熱膨脹系數(shù)較低，導(dǎo)熱率**碳化硅磚。因此，在高溫下使用時(shí)不易產(chǎn)生熱應(yīng)力，具有良好的抗熱震性能。

氮化硅結(jié)合碳化硅產(chǎn)品的應(yīng)用

氮化硅結(jié)合碳化硅材料廣泛應(yīng)用于大型煉鐵高爐、有色金屬冶煉、鋁電解槽側(cè)壁材料、陶瓷窯具、精細(xì)陶瓷等領(lǐng)域。

(1)煉鐵高爐和有色金屬冶煉

氮化硅結(jié)合碳化硅耐火材料廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金行業(yè)。由于其良好的熱震穩(wěn)定性、耐渣性和抗氧化性，這種材料通常用于高爐爐體的下部，如爐腰，使用效果相對較好。氮化硅結(jié)合碳化硅產(chǎn)品具有良好的耐堿金屬蒸汽侵蝕性能。在煉鐵或煉鋼系統(tǒng)中，鋼水和鐵水不是

保濕和對渣的低保濕性提高了其耐腐蝕性和耐渣滲透性。在有色金屬冶煉行業(yè)，氮化硅與碳化硅產(chǎn)品相結(jié)合，逐漸應(yīng)用于鋁、銅、鎂等金屬熔體。

(2)鋁電解槽

近年來，氮化硅結(jié)合碳化硅磚已經(jīng)廣泛地被用作鋁電解槽的側(cè)壁材料。在電解鋁的過程中，側(cè)壁會與熔融的氧化鋁及電解質(zhì)發(fā)生直接接觸，同時(shí)該過程會釋放出大量的熱量，這就要求側(cè)壁材料具有如下性能：

1)導(dǎo)熱率高，有利于形成側(cè)壁材料保護(hù)爐幫；

2)不與鋁、鈉、熔融冰晶石電解質(zhì)反應(yīng)；

3)顯孔率低，防止熔融電解質(zhì)和鋁液的侵蝕和滲透損壞材料；

4)抗氧化性好。

碳材料和氮化硅結(jié)合碳化硅材料基本上可以滿足上述性能要求。在傳統(tǒng)的電解鋁行業(yè)中，它主要用作鋁電解槽的側(cè)壁材料。碳材料不潤濕金屬熔體，導(dǎo)熱系數(shù)高，成本低。一開始，它一直是鋁電解槽側(cè)壁的可以選擇材料。然而，碳材料有一個較大的缺點(diǎn)，即在高溫下容易氧化，導(dǎo)致材料松散，熔融電解質(zhì)較容易滲透到材料中。氮化硅結(jié)合碳化硅磚的抗氧化性明顯**碳材料，在很大程度上滿足了鋁電解槽側(cè)壁材料的性能要求，逐漸取代碳材料，成為電解鋁行業(yè)側(cè)壁材料的主流出口。

(3)精細(xì)陶瓷領(lǐng)域

Si3N4/SiC在過去的二三十年里，復(fù)合陶瓷一直是精細(xì)陶瓷領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，相應(yīng)的理論相當(dāng)成熟，研究成果較多。相比之下Si3N4陶瓷而言，Si3N4/SiC這是因?yàn)閺?fù)合陶瓷具有較好的高溫性能Si3N4.晶界滑移會在高溫下發(fā)生，從而惡化其性能。因此，現(xiàn)在大多數(shù)方法都是SiC必須引入顆粒或晶體Si3N在4基陶瓷中，通過特殊的燒結(jié)方法SiC顆粒/晶體必須迅速進(jìn)入Si3N在4晶界中，通過錨固提高試樣在高溫下的抗蠕變性能，從而提高試樣的整體高溫性能。Si3N4/SiC由于其高溫強(qiáng)度好、熱擴(kuò)散系數(shù)低、抗熱振性好等優(yōu)點(diǎn)，復(fù)合材料得到了廣泛的應(yīng)用，Si3N4/SiC復(fù)合材料已成為高溫或**高溫領(lǐng)域較有前途的高溫復(fù)合結(jié)構(gòu)陶瓷。


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