反応焼結炭化ケイ素は、その優れた物理的特性により、主要な化学原料として広く使用されています。その応用範囲は3つあります。研磨剤の製造用。抵抗加熱部品(シリコンモリブデン棒、シリコンカーボン管など)の製造用。耐火物の製造用。特殊耐火物として、鉄鋼製錬では鉄高炉、キューポラなどのプレス加工、耐火製品の強固な位置への腐食、損傷防止に使用されます。レアメタル(亜鉛、アルミニウム、銅)製錬所では、溶解炉の装入物、溶融金属搬送パイプ、濾過装置、クランプポットなどに使用されます。宇宙技術では、プレスエンジンテールノズル、連続高温天然ガスタービンブレードなどに使用されます。ケイ酸塩業界では、さまざまな工業用窯小屋、箱型抵抗炉装入物、サガーなどに使用されます。化学業界では、ガス発生器、原油キャブレター、排ガス脱硫炉などに使用されます。
α-SiCを純粋に使用して製品を製造する場合、その強度が比較的大きいため、ナノスケールの超微粉末に粉砕することが非常に困難であり、粒子が板状または繊維状で、粉砕して成形体にした後、その分解温度付近まで加熱しても、非常に明らかな折り畳みが生成されず、焼結できず、製品の緻密化レベルが低く、耐酸化性が悪い。 そのため、工業的な製品生産では、少量の粒子状物質の球状β-SiC超微粉末をα-SiCに加え、添加剤を選択して高密度製品を得ています。 製品の結合用添加剤として、そのタイプに応じて、金属酸化物、窒素化合物、粘土などの高純度グラファイト、酸化アルミニウム、ジルコン、ジルコニウムコランダム、石灰粉末、合わせガラス、窒化ケイ素、シリコンオキシナイトライド、高純度グラファイトなどに分けられます。成形接着剤の水溶液は、ヒドロキシメチルセルロース、アクリルエマルジョン、リグノセルロース、タピオカ澱粉、酸化アルミニウムコロイド溶液、二酸化ケイ素コロイド溶液などから1つ以上を使用することができる。添加剤の種類と添加量の違いによって、成形体の焼成温度は同じではなく、温度範囲は1400〜2300℃である。例えば、粒度分布が44μm以上のα-SiC70%、粒度分布が10μm以下のβ-SiC20%、粘土10%、リグノセルロース溶液4.5%、リグノセルロース溶液8%を均一に混合し、50MPaの作業圧力で成形し、空気中で1400℃で4時間焼成すると、製品の見かけ密度は2.53g/cm3、見かけ気孔率は12.3%、引張強度は30〜33mpaである。異なる添加剤を使用したいくつかのタイプの製品の焼結特性を表 2 に示します。
一般的に、反応焼結炭化ケイ素耐火物は、広い温度範囲において、強い圧縮強度、強い耐熱衝撃性、良好な耐摩耗性、強い熱伝導性、耐溶剤腐食性など、あらゆる面で高品質の特性を備えています。しかし、酸化防止効果が乏しく、高温環境で体積膨張や変形を引き起こし、耐用年数を短縮するという欠点も認識しておく必要があります。反応焼結炭化ケイ素耐火物の耐酸化性を確保するために、結合層の選択に多くの作業が行われてきました。粘土(金属酸化物を含む)の溶融は緩衝効果をもたらしませんでしたが、炭化ケイ素粒子は依然として空気酸化と腐食の影響を受けます。
投稿日時: 2023年6月21日
