碳化硅碳化硅耐火材料的結合方式有哪些呢?
粘土結合碳化硅制品(clay-sic)
是較普通的碳化硅質耐火材料。它是將10%~40%結合粘土與碳化硅顆粒一起配料,壓制或搗打成型后在一般窯爐中燒成即可。鋅冶煉爐、陶瓷窯爐的馬弗板等使用clay-sic。
氧化物結合碳化硅制品(sio2-sic)
實際上多是以sio2為結合相。它是將5%~10%的sio2微粉或石英細粉與sic顆粒共同配料,有時需加助熔劑,壓制成型后在一般窯爐中燒成。其特點是在燒成與使用過程中sio2膜包裹在sic顆粒上,性---優于clay-sic,高溫強度也---。此種產品廣泛用做燒制瓷器(>;1300℃)的窯爐棚板,壽命比clay-sic提高一倍以上。
莫來石結合碳化硅制品(mullite-sic)
將α-al2o3微粉和sio2微粉加入到sic的配料中,壓制成型,在燒結過程中al2o3與sio2結合成莫來石;使用過程中,sic氧化而成的sio2也部分與al2o3形成莫來石。此種材料熱震穩定性好,廣泛用于制造瓷器用匣缽、棚板。
氮化硅結合碳化硅制品(si3n4-sic)
將金屬硅粉與sic砂一起配料,成型后在氮氣保護下燒成,si與n2反應形成si3n4從而將sic結合起來。此種材料廣泛用于制造高爐用碳化硅磚、耐火窯具等。
重結晶碳化硅制品(r-sic)
以α-sic為原料,通過適當的顆粒級配并加入有效的表面活性劑制成α-sic料漿,澆注成型后(也有壓制成型)在ar氣氛或真空燒結爐中于2000℃以上的高溫下燒結,sic蒸發并在sic顆粒接合部凝聚再結晶從而將sic顆粒結合起來。其高溫強度高,能力強,熱震穩定性好,是優良的高溫工程材料。陶瓷、砂輪行業的窯爐使用r-sic橫梁來搭建窯車,可使用至1600℃。
碳化硅碳化硅與不同的材料結合使用
1、反應燒結碳化硅
在碳化硅中加入金屬硅粉和碳石墨、碳黑等,在1450°c埋碳燒成,使硅粉與碳反應生成低溫型β-sic,將原碳化硅顆粒結合起來。另一種方法:由碳 與金屬硅直接反應生成碳化硅制品,即用碳或碳與碳化硅成型,埋硅燒成。兩方法均可制成性能---的碳化硅制品。由于制品中一般含有游離硅8%~15%及少量 游離碳,使其使用溫度低于1400°c以下。其導熱系數、耐沖擊性---,但強度、硬度、耐腐蝕性差。反應燒結碳化硅制品在燒結前后尺寸幾乎不變,因此,成 型后可加工成任意形狀和尺寸,尤適合-、復雜形狀的產品。
近年來,人們對反應燒結碳化硅比較重視,對燒結工藝、致密度、力學性能、顯微結構等進行了深入細致的研究。
2、sio2結合相
在碳化硅中加入10%左右的sio2微粉和石英粉,借助燒成過程在碳化硅顆粒表面氧化生成sio2薄膜,將碳化硅顆粒結合起來。因其原料純度高,雜少,因此它的高溫性能比粘土結合制品優良的多,但該制品的性能也受到成型工藝的影響。可在1200°c以上高氧氣氛中使用。一般用來制作棚板和支柱等。
3、莫來石結合碳化硅
以莫來石5%~8%和碳化硅為原料,碳化硅器件,以紙漿或糊精作為結合劑,成型后經1380°c燒成,使莫來石與碳化硅牢固結合。該制品比粘土結合碳化硅、sio2結合碳化硅制品的---良,抗熱震、性能好。目前,在我國陶瓷窯爐中應用逐漸增多。
碳化硅碳化硅的七大用途介紹
1作為磨料磨具行業應用十分廣泛,重結晶碳化硅,主要是碳化硅顆粒,碳化硅砂,碳化硅粒度砂。
研磨砂紙和砂輪的碳化硅磨料及研磨拋光用材料,可得到精度---的研磨面,可對各種材料進行精細和超精細加工。sic的磨具、磨料可對低張力材料如鑄鐵、黃銅、鋁材、磁頭材料等進行加工;對脆性材料如各種石材、玻璃、陶瓷等進行加工;對超硬材料如硬質合金、鐵素體等進行加工;對硅半導體材料進行加工;對合成樹脂系列非熱傳導性物質進行加工。
2耐火材料 主要是一級、二級、三級碳化硅顆粒,碳化硅砂,碳化硅粒度砂。
普通高溫條件下使用的磚、板及特殊用途的耐火材料如燒結爐用棚板、箱、容器、-管、爐芯管、半導體加工用的夾、掛具、支架等。
3煉鐵、煉鋼用添加劑
熔煉鑄鐵時,加入碳化硅顆粒,有利于碳化、硅化,---鑄鐵;煉鋼時加入sic作為脫氧劑有助于渣的熔化。從而可以進一步提高鋼鑄件的。降低生產成本,提高生產效益。
4耐熱、耐磨耗、耐腐蝕的機械部件
為---的用途是燃氣輪機及柴油機用的零部件,現仍在開發研究中。其它的還有sic機械密封件,各種泵體滑動部份用的零部件,金屬拉絲用的導輥,碳化硅坩堝,粉碎機用的混筒襯套,磨球及各種閥體部件,各種高壓、高溫、腐蝕液體的噴嘴等。
5碳化硅電工材料
高溫熱電能量轉換的高溫-元件,碳化硅,利用其非線性導電物性作成的避雷器、繼電器及sic壓敏感器等。
6碳化硅化工設備
利用其高導熱率,制作化工、生物及食品工業用的各種類型熱交換器。
7碳化硅電子材料
主要用于集成電路的基板材料,大功率二級管。