碳化硅砖是指以碳化硅为主要原料制成的耐火砖,具有优异的耐酸性、耐碱性、耐磨性、强度高、耐热振动高、热膨胀系数小、导热性好等特点。
碳化硅砖是以碳化硅为主要原料制成的。以SiC为共价组合,没有烧结,而是通过化学反应产生新的相来达到烧结,即反应烧结。碳化硅砖分为粘土碳化硅砖、碳化硅砖、碳化硅砖、碳化硅砖、重结晶碳化硅砖。
碳化硅砖应用
碳化硅耐火砖具有特殊的性能,这决定了它可以在不同的使用条件和工业领域使用。碳化硅耐火材料由于导热性高,广泛应用于制造马弗炉、加热炉底及换热器、匣钵、渗碳箱、热电偶套管、一端封闭式温度测量管及大砖。碳化硅砖也用于锌蒸馏塔、垂直和水平蒸馏罐等许多非直接加热窑结构。在较广的温度范围内,碳化硅耐火砖具有较高的机械强度和耐磨性,可用于制造耐帆机磨损部件,包括低温导轨和拉杆、旋分器、除尘器、管道、滑槽、炉底衬里、隧道窑车格子板、过滤多孔产品等。碳化硅耐火砖的特殊化学性能使其在有色冶金和化工行业的各种窑炉和装置中具有良好的应用效果。蒸汽锅炉中仍使用碳化硅耐火砖。碳化硅耐火砖在工业上的使用规模还远远不够。近年来,这种耐火砖的生产规模不断扩大,在工业中得到了广泛的应用,特别是在陶瓷工业、有色金属和黑色冶金中。
碳化硅砖产品种类
1、粘土结合碳化硅砖,以黑色碳化硅为原料,结合性好的软粘土,纸浆废液作为粘合剂制成的产品。一般粘土10%~15%,纸浆废液3%~5%,碳化硅的大、中、细颗粒组成按大堆积密度计算。混料时,先加入碳化硅颗粒和细粉,再加入粘土细粉,干混3min再加入纸浆废液(密度为1.26~1.28g/cm3)4%混合练习,用压砖机形成12小时后泥浆孔径4mm的筛网,砖坯体积密度为2.5~2.7g/cm3.砖坯自然干燥2。~4天,1400℃烧成。
2、氮化硅与碳化硅砖相结合,以碳化硅和硅粉为原料,经氮化烧制而成。
碳化硅原料含有超过977的SIC%,其泥浆碳化硅颗粒的比例为:粗:中:细=5:1:4.硅粉含量超过98%,小于10μm的占80%大颗粒不得超过20个μm。碳化硅颗粒与硅粉经配料、混合、成型、干燥后,将砖坯放入氮化炉中燃烧,在燃烧过程中进入氮气,严格控制炉内的温度、压力和气氛。工艺参数为:氮气压力为0.02~0.04MPa,炉内气氛O2量小于0.01%,氮化温度为1350~氮化总时间为1450℃,因产品形状和尺寸而异。
3、β-SiC与碳化硅砖相结合,将碳化硅、硅粉和碳粉按一定比例混合成型,在1400℃的还原氛围中燃烧。大部分都是用埋碳烧成的。在燃烧过程中,产生一种α—以SiC为骨架,以细粒为骨架β以SiC为基质β一SiC与碳化硅砖相结合。β在燃烧过程中,硅粉与碳粉发生反应。该产品通常含有少量的残留硅和碳。
4、氧氮化硅与碳化硅砖结合,硅粉在成分中低于Si3N4结合砖的比例,成型后在富N2气氛中燃烧(需要一定的O2分压),温度为1350~1400℃。成品是一种α—以Si2ON2为骨架,以Si2ON2为基质的氧氮化硅与碳化硅砖相结合。少量的Si和Si3N4通常存在于基质中。
5、Sialon与碳化硅砖结合,在一定粒度的碳化硅中加入Si3N4和Al203粉,加入结合剂混合练习,成型后在还原氛围中烧制。可以制作α—以Sialon为骨架,以Sialon为基质的耐火产品。由于颗粒之间存在Sialon基质,产品强度增加,抗热振性增强。
6、由1000种重结晶碳化硅制品制成的%α—没有其他相的SiC组成。
SiC9.5.5%以上,采用大堆积密度的颗粒级配,高压成型,与空气隔离燃烧的电炉燃烧,温度在2100℃以上,要求电炉燃烧到2500℃,SiC蒸发凝结,导致自组合结构无收缩。