Благодаря своим хорошим физическим свойствам карбид кремния, полученный реакционным спеканием, широко используется в качестве основного химического сырья. Область его применения имеет три аспекта: для производства абразивов; Используется для изготовления элементов резистивного нагрева — кремний-молибденового стержня, кремний-углеродной трубки и т. д.; Для изготовления огнеупорных изделий. В качестве специального огнеупорного материала он используется при выплавке железа и стали, в доменной печи, вагранке и других штамповочных обработках, коррозии, повреждении прочного положения огнеупорных изделий; В редкометальных (цинковых, алюминиевых, медных) заводах для плавки шихты, конвейерной трубы расплавленного металла, фильтрующего устройства, зажимного котла и т.п.; И космические технологии, такие как хвостовое сопло штамповочного двигателя, непрерывная высокотемпературная лопатка турбины природного газа; В силикатной промышленности многие из них представляют собой различные промышленные навесы для печей, шихту печи сопротивления коробчатого типа, сагар; В химической промышленности он используется в качестве генератора газа, карбюратора сырой нефти, печи для десульфурации дымовых газов и так далее.
Чистое использование производственных продуктов α-SiC, из-за его относительно большой прочности, его очень трудно измельчить в наноразмерный ультратонкий порошок, а частицы представляют собой пластины или волокна, используемые для измельчения в прессовку, даже при нагревании до его разложения. температура вокруг, не дает явных складок, не подлежит спеканию, уровень уплотнения изделий низкий, стойкость к окислению низкая. Поэтому при промышленном производстве продукции к α-SiC добавляют небольшое количество твердых частиц сферического ультрадисперсного порошка β-SiC и выбирают добавки для получения продуктов высокой плотности. В качестве добавки для склеивания изделий по типу можно разделить на оксиды металлов, соединения азота, графит высокой чистоты, такой как глина, оксид алюминия, циркон, цирконий-корунд, известковый порошок, многослойное стекло, нитрид кремния, оксинитрид кремния, высокая чистота графита и так далее. Водный раствор образующего клея может представлять собой один или несколько из гидроксиметилцеллюлозы, акриловой эмульсии, лигноцеллюлозы, крахмала тапиоки, коллоидного раствора оксида алюминия, коллоидного раствора диоксида кремния и т. д. В зависимости от типа добавок и разницы в их количестве, Температура обжига компакта не одинакова, а диапазон температур составляет 1400 ~ 2300 ℃. Например, α-SiC70% с гранулометрическим составом более 44 мкм, β-SiC20% с гранулометрическим составом менее 10 мкм, глина 10%, плюс 4,5% лигноцеллюлозный раствор 8%, равномерно перемешанные, образовавшиеся при рабочем давлении 50 МПа. давление, обжиг на воздухе при температуре 1400 ℃ в течение 4 часов. Кажущаяся плотность продукта 2,53 г/см3, кажущаяся пористость 12,3%, прочность на разрыв 30-33 МПа. Спекающие свойства нескольких видов изделий с разными добавками приведены в таблице 2.
В целом, огнеупоры из карбида кремния, спеченные методом реакционного спекания, обладают высококачественными свойствами во всех аспектах, таких как высокая прочность на сжатие, высокая термостойкость, хорошая износостойкость, высокая теплопроводность и стойкость к коррозии растворителем в широком диапазоне температур. Однако следует также видеть, что его недостатком является слабый антиоксидантный эффект, что приводит к объемному расширению и деформации в высокотемпературной среде, что приводит к сокращению срока службы. Для обеспечения стойкости к окислению карбидокремниевых огнеупоров реакционного спекания была проведена большая работа по подбору связующего слоя. Применение глиняного (содержащего оксиды металлов) расплава, однако, не обеспечило буферного эффекта, частицы карбида кремния все еще подвергаются окислению воздухом и коррозии.
Время публикации: 21 июня 2023 г.