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公司基本資料信息
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氮化硅結合碳化硅磚是指用SiC和Si為原料,經氮化燒成的耐火制品。根據要求配以各種結合劑,經高壓成型,制品具有良好的熱穩定性和較高的導熱系數,且耐腐蝕性好,是工業窯爐理想的節能材料,該產品具有高溫耐磨性好、膨脹系數小、熱震穩定性好等特點。其特點是以Si3N4為結合劑。Si3N4以針狀或纖維狀結晶存在于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%。熱膨脹系數(4.5~5.0)×10-2℃-1。采用高溫燒成法制備。主要用于高爐風口、鋁電解槽內襯等。 氮化硅陶瓷材料具有熱穩定性高。由于氮化硅是鍵強高的共價化合物,并在空氣中能形成氧化物保護膜,所以還具有良好的化學穩定性,1200℃以下不被氧化,1200~1600℃生成保護膜可防止進一步氧化,并且不被鋁、鉛、錫、銀、黃銅、鎳等很多種熔融金屬或合金所浸潤或腐蝕,但能被鎂、鎳鉻合金、不銹鋼等熔液所腐蝕。
耐火材料一般分為兩種,即不定型耐火材料和定型耐火材料。由于采用高溫燒結,在添加較少燒結助劑情況下,也足以促進Si3N4晶粒生長,而獲得密度>。不定型耐火材料也叫澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時需要和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強的流動性。定型耐火材料一般指耐火磚,其形狀有標準規則,也可以根據需要筑切時臨時加工。反應燒結法( RS)是采用一般成型法,先將硅粉壓制成所需形狀的生坯,放入氮化爐經預氮化(部分氮化)燒結處理,預氮化后的生坯已具有一定的強度,可以進行各種機械加工(如車、刨、銑、鉆).。然后,在硅熔點的溫度以上;將生坯再一次進行完全氮化燒結,得到尺寸變化很小的產品(即生坯燒結后,收縮率很小,線收縮率< 011% ). 該產品一般不需研磨加工即可使用。常壓燒結法( PLS)在提高燒結氮氣氛壓力方面,利用Si3N4 分解溫度升高(通常在N2 = 1atm氣壓下,從1800℃開始分解)的性質,在1700———1800℃溫度范圍內進行常壓燒結后,再在1800———2000℃溫度范圍內進壓燒結。該法目的在于采用氣壓能促進Si3N4 陶瓷組織致密化,從而提高陶瓷的強度.所得產品的性能比熱壓燒結略低。氣壓燒結法( GPS)近幾年來,人們對氣壓燒結進行了大量的研究,獲得了很大的進展。氣壓燒結氮化硅在1 ~10MPa氣壓下,2000℃左右溫度下進行。高的氮氣壓控制了氮化硅的高溫分解。由于采用高溫燒結,在添加較少燒結助劑情況下,也足以促進Si3N4晶粒生長,而獲得密度> 99%的含有原位生長的長柱狀晶粒高韌性陶瓷。
氮化硅制品的生產工藝:氮化硅制品按工藝可以分為反應燒結制品、熱壓制品、常壓燒結制品、等靜壓燒結制品和反應重燒制品等。S它是用硅粉作原料,先用通常成型的方法做成所需的形狀,在氮氣中及1200℃的高溫下進行初步氮化,使其中一部分硅粉與氮反應生成氮化硅,這時整個坯體已經具有一定的強度。其中,反應燒結是一種常用的生產氮化硅耐火制品的方法。反應燒結法生產氮化硅制品是將磨細的硅粉(粒度一般小于80μm),用機壓或等靜壓成型,坯體干燥后,在氮氣中加熱至1350~1400℃,在燒成過程中同時氮化而制得。采用這種生產方法,原料條件和燒成工藝及氣氛條件對制品的性能有很大的影響。硅粉中含有許多雜質,如Fe,Ca,Aì,Ti等。Fe被認為是反應過程中的催化劑。它能促進硅的擴散,但同時,也將造成氣孔等缺陷。Fe作為添加劑的主要作用:在反應過程中可作催化劑,促使制品表面生成SiO2氧化膜;形成鐵硅熔系,氮溶解在液態FeSi2中,促進β-Si3N4的生成。但鐵顆粒過大或含量過高,制品中也會出現氣孔等缺陷,降低性能。一般鐵的加入量為0~5%。Al,Ca,Ti等雜質,易與硅形成低共熔物。適當的添加量,可以促進燒結,提高制品的性能。硅粉的粒度越細,比表面積越大,則可降成溫度。粒度較細的硅粉與粒度較粗的硅粉相比,制品中含α- Si3N4的量。降低硅粉的粒徑,可以降低制品的顯微氣孔尺寸。適當的粒度配比,可以提高制品密度。溫度對氮化速率影響很大。在970~1000℃氮化反應開始,在1250℃左右反應速率加快。在高溫階段,由于是放熱反應,若溫度很快超過硅的熔點(1420℃),則易出現流硅,嚴重的將使硅粉坯體熔融坍塌。