Благодаря своим хорошим физическим свойствам реакционно-спеченный карбид кремния широко используется в качестве основного химического сырья. Область его применения имеет три аспекта: для производства абразивов; Используется для производства компонентов нагрева сопротивления — стержня из кремниево-молибдена, трубки из кремниево-углеродного сплава и т. д.; Для изготовления огнеупорных изделий. Как специальный огнеупорный материал он используется в выплавке чугуна и стали в качестве доменной печи, вагранки и других штамповочных процессов, коррозии, повреждения прочного положения огнеупорных изделий; В плавильных печах редких металлов (цинк, алюминий, медь) для плавильной шихты, трубопровода для транспортировки расплавленного металла, фильтрующего устройства, зажимного горшка и т. д.; И в космической технике в качестве хвостового сопла штамповочного двигателя, непрерывной высокотемпературной лопатки турбины природного газа; В силикатной промышленности, во многих из них как различные промышленные печные навесы, шихта коробчатого типа для резистивной печи, садки; В химической промышленности он используется в качестве газогенератора, карбюратора сырой нефти, печи для десульфурации дымовых газов и т. д.
Чистое использование α-SiC производства продуктов, из-за его относительно большой прочности, очень трудно измельчить его в наномасштабный ультратонкий порошок, и частицы представляют собой пластины или волокна, используемые для измельчения в компакт, даже при нагревании до его температуры разложения вокруг, не даст очень очевидного сгибания, не может быть спечен, уровень уплотнения продуктов низкий, а стойкость к окислению плохая. Поэтому при промышленном производстве продуктов небольшое количество частиц сферического β-SiC ультратонкого порошка добавляется к α-SiC и выбору добавок для получения продуктов высокой плотности. В качестве добавки для связывания продукта, в зависимости от типа можно разделить на оксиды металлов, соединения азота, графит высокой чистоты, такой как глина, оксид алюминия, циркон, циркониевый корунд, известковый порошок, многослойное стекло, нитрид кремния, оксинитрид кремния, графит высокой чистоты и так далее. Водный раствор формовочного клея может быть одним или несколькими из гидроксиметилцеллюлозы, акриловой эмульсии, лигноцеллюлозы, крахмала тапиоки, коллоидного раствора оксида алюминия, коллоидного раствора диоксида кремния и т. д. В зависимости от типа добавок и разницы в количестве добавки температура обжига прессовки не одинакова, и диапазон температур составляет 1400~2300 ℃. Например, α-SiC70% с распределением размеров частиц более 44 мкм, β-SiC20% с распределением размеров частиц менее 10 мкм, глина 10% плюс 4,5% лигноцеллюлозного раствора 8%, равномерно смешанные, сформированные при рабочем давлении 50 МПа, обожженные на воздухе при 1400 ℃ в течение 4 ч. Кажущаяся плотность продукта составляет 2,53 г/см3, кажущаяся пористость составляет 12,3%, а прочность на разрыв составляет 30-33 МПа. Свойства спекания нескольких видов изделий с различными добавками приведены в таблице 2.
В целом, огнеупоры из реакционно-спеченного карбида кремния обладают высокими качественными свойствами во всех аспектах, такими как высокая прочность на сжатие, высокая стойкость к тепловому удару, хорошая износостойкость, высокая теплопроводность и стойкость к коррозии растворителями в широком диапазоне температур. Однако следует также отметить, что его недостатком является то, что антиоксидантный эффект слабый, что вызывает расширение объема и деформацию в высокотемпературной среде, что сокращает срок службы. Для обеспечения стойкости к окислению огнеупоров из реакционно-спеченного карбида кремния была проделана большая селекционная работа по слою связи. Применение плавления глины (содержащей оксиды металлов), но не обеспечило буферного эффекта, частицы карбида кремния по-прежнему подвержены окислению на воздухе и коррозии.
Время публикации: 21 июня 2023 г.