Devido às suas boas propriedades físicas, o carboneto de silício sinterizado por reação tem sido amplamente utilizado como uma importante matéria-prima química. Seu escopo de aplicação tem três aspectos: para a produção de abrasivos; Usado para produzir componentes de aquecimento de resistência - haste de silício molibdênio, tubo de silício carbono, etc.; Para a fabricação de produtos refratários. Como um material refratário especial, é usado em fundição de ferro e aço como alto-forno de ferro, cúpula e outros processos de estampagem, corrosão, danos à posição forte de produtos à prova de fogo; Em fundições de metais raros (zinco, alumínio, cobre) para carga de forno de fusão, tubo transportador de metal fundido, dispositivo de filtro, pote de fixação, etc.; E tecnologia espacial como um bico de cauda de motor de estampagem, lâmina de turbina a gás natural de alta temperatura contínua; Na indústria de silicato, muitos como uma variedade de galpão de forno industrial, carga de forno de resistência tipo caixa, saggar; Na indústria química, é usado como geração de gás, carburador de petróleo bruto, forno de dessulfuração de gases de combustão e assim por diante.
O uso puro de produtos de fabricação de α-SiC, devido à sua resistência relativamente alta, é muito difícil de moer em pó ultrafino em nanoescala, e as partículas são placas ou fibras, usadas para moer em um compacto, mesmo no aquecimento até sua temperatura de decomposição próxima, não produzirá uma dobra muito óbvia, não pode ser sinterizado, o nível de densificação dos produtos é baixo e a resistência à oxidação é baixa. Portanto, na produção industrial de produtos, uma pequena quantidade de pó ultrafino de β-SiC esférico de material particulado é adicionada ao α-SiC e a seleção de aditivos para obter produtos de alta densidade. Como aditivo para ligação de produtos, de acordo com o tipo, pode ser dividido em óxidos metálicos, compostos de nitrogênio, grafite de alta pureza, como argila, óxido de alumínio, zircão, corindo de zircônio, pó de cal, vidro laminado, nitreto de silício, oxinitreto de silício, grafite de alta pureza e assim por diante. A solução aquosa do adesivo em formação pode ser um ou mais dentre hidroximetilcelulose, emulsão acrílica, lignocelulose, amido de tapioca, solução coloidal de óxido de alumínio, solução coloidal de dióxido de silício, etc. De acordo com o tipo de aditivo e a diferença na quantidade de adição, a temperatura de queima do compacto não é a mesma, e a faixa de temperatura é de 1400 a 2300°C. Por exemplo, α-SiC70% com uma distribuição de tamanho de partícula superior a 44μm, β-SiC20% com uma distribuição de tamanho de partícula inferior a 10μm, argila 10%, mais 4,5% de solução lignocelulósica 8%, misturados uniformemente, formados com pressão de trabalho de 50MPa, queimados no ar a 1400°C por 4h. A densidade aparente do produto é de 2,53g/cm3, a porosidade aparente é de 12,3% e a resistência à tração é de 30-33mpa. As propriedades de sinterização de vários tipos de produtos com diferentes aditivos estão listadas na Tabela 2.
Em geral, os refratários de carboneto de silício sinterizados por reação apresentam propriedades de alta qualidade em todos os aspectos, como alta resistência à compressão, alta resistência ao choque térmico, boa resistência ao desgaste, alta condutividade térmica e resistência à corrosão por solventes em uma ampla faixa de temperatura. No entanto, também deve ser considerada a desvantagem de seu baixo efeito antioxidante, o que causa expansão de volume e deformação em ambientes de alta temperatura, reduzindo sua vida útil. Para garantir a resistência à oxidação dos refratários de carboneto de silício sinterizados por reação, um extenso trabalho de seleção da camada de ligação foi realizado. A aplicação de argila (contendo óxidos metálicos) na fusão, porém, não proporcionou um efeito tampão, e as partículas de carboneto de silício ainda estão sujeitas à oxidação e corrosão pelo ar.
Horário da publicação: 21/06/2023