Tento článok predstavuje charakteristiky kombinovaných tehál z nitridu kremíka s karbidom kremíka. Tehly z karbidu kremíka patria medzi špeciálne žiaruvzdorné tehly. Má nielen vlastnosti vysokej hustoty, vysokej pevnosti, dobrej stability pri tepelnom šoku, vysokého bodu mäknutia pri zaťažení, dobrej tepelnej vodivosti a vysokej hodnoty odolnosti, ale má aj vynikajúce vlastnosti proti kryolitu. , fluorid hlinitý, fluorid sodný a fluorid vápenatý a iná odolnosť proti korózii a oxidácii pri tavení. Používa sa hlavne v stavebníctve sanitárnej keramiky, porcelánu na každodenné použitie, elektrického porcelánu, hliníka, medi, zinku, výroby ocele a valcovania, výroby železa, tepelného spracovania kovov, ochrany životného prostredia a ďalších oblastí.
1. Úvod
Tehla z karbidu kremíka spájaná nitridom kremíka je pokročilý špeciálny žiaruvzdorný tehlový materiál s pieskom karbidu kremíka ako hlavnou surovinou a nitridom kremíka ako väzbovou fázou. Keďže SiC aj Si3N4 sú obidve zlúčeniny s kovalentnou väzbou, spekanie je náročné, preto sa zvyčajne pripravujú reakčným spekaním v priemyselnej výrobe. Použitím SiC ako agregátu, pridaním kovového kremíkového prášku, zvolením primeranej gradácie častíc, miešacieho systému a procesu formovania sa vysušené zelené teleso vypaľuje v špeciálnom spaľovacom zariadení v dusíkovej atmosfére. Počas procesu vypaľovania je generovaný Si3N4 (fáza viazania matrice) sivobiely kryštál, ktorý dokáže efektívne viazať častice SiC (agregát) dohromady a vytvárať tak priestorovú sieťovú štruktúru, takže tehla má neporovnateľné vlastnosti ako iné žiaruvzdorné materiály. Nitrid kremíka v kombinácii s materiálmi karbidu kremíka sú zahraničné rozvinuté krajiny, ako napríklad spoločnosti Norton a Carborundum v Spojených štátoch, spoločnosti An-nawevrk a HTK v Nemecku a spoločnosti TKR a NGK v Japonsku. Špeciálna tehla z karbidu kremíka. Tento materiál bol uvedený do mojej krajiny v polovici-1980 rokov. Po rokoch propagácie a aplikácie boli postupne pochopené vynikajúce vlastnosti špeciálneho nitridu kremíka zo žiaruvzdorných tehál v kombinácii s karbidom kremíka.
2. Výkon
Pevnosť v ohybe pri vysokej teplote nitridu kremíka v kombinácii s karbidom kremíka je 4 až 8-krát vyššia ako u bežných žiaruvzdorných materiálov; koeficient tepelnej rozťažnosti je polovičný v porovnaní s vysokohliníkovými žiaruvzdornými materiálmi; tepelná vodivosť je 7 až 8-krát vyššia ako u bežných žiaruvzdorných materiálov a pevnosť sa zvyšuje s teplotou. Keď teplota stúpne na 1400 stupňov, pevnosť začne klesať; ale keď teplota klesne na 1500 stupňov, stále si zachováva index pevnosti v ohybe pri izbovej teplote. Tepelná vodivosť materiálu postupne klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Vyznačuje sa dobrou stabilitou voči tepelnému šoku, vysokým bodom mäknutia pri zaťažení, dobrou tepelnou vodivosťou a vysokou hodnotou odolnosti a má vynikajúcu odolnosť proti tavnej korózii a odolnosť voči oxidácii kryolitu, fluoridu hlinitého, fluoridu sodného a fluoridu vápenatého. Jeho výkon je opísaný nasledovne:
1) Nitrid kremíka kombinovaný s tehlami z karbidu kremíka má tvrdú textúru, s tvrdosťou podľa Mohsa okolo 9. Ide o materiály s vysokou tvrdosťou medzi nekovovými materiálmi a ich tvrdosť je na druhom mieste za diamantom.
2) Normálna teplotná pevnosť tehly z nitridu kremíka kombinovanej s karbidom kremíka je vysoká a takmer si zachováva rovnakú pevnosť a tvrdosť ako pri normálnej teplote pri vysokej teplote 1200-1400 stupňa. Pri použití rôznych atmosfér môže maximálna teplota bezpečného používania dosiahnuť 1650 ~ 1750 stupňov.
3) Koeficient tepelnej rozťažnosti je malý, tepelná vodivosť je vysoká v porovnaní s karbidom kremíka a inými tehlami, nie je ľahké vytvárať tepelné namáhanie, má dobrú stabilitu tepelného šoku a má dlhú životnosť. Odolnosť proti tečeniu pri vysokej teplote, odolnosť proti korózii, extrémna odolnosť proti chladu a teplu, odolnosť proti oxidácii, ľahko sa vyrába na špeciálne žiaruvzdorné tehly s vysokou rozmerovou presnosťou a požiadavkami.
V ďalšom článku si povieme o aplikačnom rozsahu nitridu kremíka kombinovaného s tehlami z karbidu kremíka.
