Поради добрите си физични свойства, реакционно синтерованият силициев карбид се използва широко като основна химическа суровина. Обхватът му на приложение е три аспекта: за производство на абразиви; за производство на компоненти за резистивно нагряване - силициево-молибденови пръчки, силициево-въглеродни тръби и др.; за производство на огнеупорни продукти. Като специален огнеупорен материал се използва в топенето на желязо и стомана като чугунени доменни пещи, вагранки и други видове щамповане, за да се предпази от корозия и повреди, което води до силно огнеупорни продукти; в топилни пещи за редки метали (цинк, алуминий, мед) за топилна шихта, конвейерни тръби за разтопен метал, филтърни устройства, скоби и др.; и в космически технологии като дюза на щамповащ двигател, лопатка на непрекъснато високотемпературни турбини за природен газ; в силикатната промишленост се използва като различни промишлени пещни депа, кутии за резистивна шихта, сагар; в химическата промишленост се използва като газогенератор, карбуратор за суров петрол, пещ за десулфуризация на димни газове и др.
При производството на продукти от чист α-SiC, поради относително голямата му якост, е много трудно да се смила до наноразмерен ултрафин прах. Частиците са плочи или влакна, които се смилат до компактна форма. Дори при нагряване до температура на разлагане, те не образуват видими сгъвания, не могат да се синтероват, нивото на уплътняване на продукта е ниско, а устойчивостта на окисление е лоша. Следователно, при промишленото производство на продукти, към α-SiC се добавя малко количество сферични частици β-SiC ултрафин прах и се избират добавки, за да се получат продукти с висока плътност. Като добавка за свързване на продукти, според вида, тя може да бъде разделена на метални оксиди, азотни съединения, графит с висока чистота, като глина, алуминиев оксид, циркон, циркониев корунд, варовик, ламинирано стъкло, силициев нитрид, силициев оксинитрид, графит с висока чистота и т.н. Водният разтвор на формоващото лепило може да бъде едно или повече от хидроксиметилцелулоза, акрилна емулсия, лигноцелулоза, тапиоково нишесте, колоиден разтвор на алуминиев оксид, колоиден разтвор на силициев диоксид и др. В зависимост от вида на добавките и разликата в количеството на добавяне, температурата на изпичане на компактната форма не е еднаква и температурният диапазон е 1400~2300℃. Например, α-SiC70% с разпределение на размера на частиците над 44μm, β-SiC20% с разпределение на размера на частиците по-малко от 10μm, глина 10%, плюс 4,5% лигноцелулозен разтвор 8%, равномерно смесени, формовани с работно налягане 50MPa, изпечени на въздух при 1400℃ за 4 часа. Видимата плътност на продукта е 2,53g/cm3, видимата порьозност е 12,3%, а якостта на опън е 30-33mpa. Свойствата на синтероване на няколко вида продукти с различни добавки са изброени в Таблица 2.
Като цяло, реакционно синтерованите силициево-карбидни огнеупорни материали имат висококачествени свойства във всички аспекти, като например висока якост на натиск, висока устойчивост на термичен удар, добра износоустойчивост, висока топлопроводимост и устойчивост на корозия от разтворители в широк температурен диапазон. Трябва да се отбележи обаче, че недостатъкът им е слабият антиоксидантен ефект, което води до обемно разширение и деформация при висока температура, което намалява експлоатационния живот. За да се гарантира устойчивостта на окисление на реакционно синтерованите силициево-карбидни огнеупорни материали, е извършена много работа по селекцията на свързващия слой. Прилагането на глина (съдържаща метални оксиди) чрез сливане не осигурява буферен ефект, а частиците силициев карбид все още са подложени на окисление във въздуха и корозия.
Време на публикуване: 21 юни 2023 г.