氮化硅结合碳化硅砖
氮化硅结合碳化硅砖是用sic和si粉为原料,经氮化烧成的耐火制品。其特点是以si3n4为结合相。si3n4以针状或纤维状结晶存在于sic晶粒之间,是一种重要的新型耐火材料。
利用反应烧结原理,以氮化反应使含硅粉的sic坯体烧结,烧成过程在通入氮气、容易控制的密闭炉内完成。炉内温度、压力、气氛均要严格控制。主要工艺参数:氮化气体压力0.02~0.04mpa,炉内气氛含o2量小于0.01%,氮化温度1350~1450℃,氮化总时间随制品形状、尺寸不同而异。
生产工艺
粗 、中、细sic的配方应为5:1:4。制造碳化硅砖原料一般选用黑色sic,废耐火砖,其化学成分如下:sic 98.0%,游离c 0.5%,fe 0.2%,游离sio2 0.6%。由于结合方式不同,工艺过程有差异。不同结合方式的简要工艺是:
(1)氮化硅结合碳化硅砖:用粗、中、细碳化硅颗粒和细硅粉成型的坯体,在纯n2气体中,在1370℃产生一种以%26α-sic为骨架和以%26α和%26β-si3n4。为基质的氮化硅结合碳化硅砖。在基质中尚有少量残留硅和sio2n2在制品中,这些组分的相对含量随制造工厂不同而异。
(2)结合碳化硅砖:将sic、硅粉、炭粉按一定配比,混合、成型,废耐火砖大量回收,在1400℃还原气氛中烧成。在大多数情况下采用埋炭烧成。在烧成过程中,废耐火砖回收,产生一种以%26α-sic为骨架,以细晶粒%26β-sic为基质的%26β-si3n4结合sic砖。%26β-sic是在烧成过程中,细硅粉与细碳粉反应生成的,这种产品也含有少量残留硅和碳。
(3)氧氮化硅结合碳化硅砖:这种砖配料时,细硅粉配比要少于碳化硅。
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