İyi fiziksel özellikleri nedeniyle, reaksiyonla sinterlenmiş silisyum karbür, başlıca kimyasal hammadde olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygulama alanı üç ana başlıkta özetlenebilir: aşındırıcıların üretimi; dirençli ısıtma bileşenlerinin (silisyum molibden çubuk, silisyum karbon tüp vb.) üretimi; refrakter ürünlerin imalatı. Özel bir refrakter malzeme olarak, demir ve çelik eritme tesislerinde demir yüksek fırın, kupola ve diğer presleme işlemlerinde, korozyona ve hasara karşı dayanıklı, güçlü bir refrakter ürün olarak kullanılır; nadir metal (çinko, alüminyum, bakır) eritme tesislerinde eritme fırını şarjı, erimiş metal taşıma borusu, filtre cihazı, sıkıştırma kabı vb. olarak kullanılır; ve uzay teknolojisinde presleme motoru kuyruk nozulu, sürekli yüksek sıcaklıkta doğal gaz türbin kanadı olarak kullanılır; silikat endüstrisinde, çeşitli endüstriyel fırın gövdesi, kutu tipi dirençli fırın şarjı, saggar olarak kullanılır; kimya endüstrisinde ise gaz üretimi, ham petrol karbüratörü, baca gazı kükürt giderme fırını vb. olarak kullanılır.
Nispeten yüksek mukavemeti nedeniyle, α-SiC'nin saf haldeki üretim ürünlerinde nano ölçekli ultra ince toz haline getirilmesi çok zordur ve parçacıklar levha veya lif şeklindedir; sıkıştırılmış hale getirildiğinde, ayrışma sıcaklığına yakın bir sıcaklığa ısıtıldığında bile belirgin bir katlanma oluşturmaz, sinterlenemez, ürünlerin yoğunlaşma seviyesi düşüktür ve oksidasyon direnci zayıftır. Bu nedenle, endüstriyel ürün üretiminde, yüksek yoğunluklu ürünler elde etmek için α-SiC'ye az miktarda küresel β-SiC ultra ince toz eklenir ve katkı maddeleri seçilir. Ürün bağlayıcı olarak katkı maddesi olarak, türüne göre metal oksitler, azot bileşikleri, yüksek saflıkta grafit, örneğin kil, alüminyum oksit, zirkon, zirkonyum korundum, kireç tozu, lamine cam, silisyum nitrür, silisyum oksinitrür, yüksek saflıkta grafit vb. kullanılabilir. Şekillendirici yapıştırıcının sulu çözeltisi, hidroksimetilselüloz, akrilik emülsiyon, lignoselüloz, tapyoka nişastası, alüminyum oksit koloidal çözeltisi, silikon dioksit koloidal çözeltisi vb. maddelerden bir veya daha fazlası olabilir. Katkı maddelerinin türüne ve ilave miktarındaki farklılığa göre, sıkıştırılmış malzemenin pişirme sıcaklığı aynı değildir ve sıcaklık aralığı 1400~2300℃'dir. Örneğin, 44 μm'den büyük partikül boyut dağılımına sahip %70 α-SiC, 10 μm'den küçük partikül boyut dağılımına sahip %20 β-SiC, %10 kil ve %4,5 lignoselüloz çözeltisi (%8) eşit şekilde karıştırılarak, 50 MPa çalışma basıncı altında şekillendirilmiş ve 1400℃'de 4 saat boyunca havada fırınlanmıştır. Ürünün görünür yoğunluğu 2,53 g/cm³, görünür gözenekliliği %12,3 ve çekme dayanımı 30-33 MPa'dır. Farklı katkı maddeleri içeren çeşitli ürün tiplerinin sinterleme özellikleri Tablo 2'de listelenmiştir.
Genel olarak, reaksiyonla sinterlenmiş silisyum karbür refrakterler, yüksek basınç dayanımı, yüksek termal şok direnci, iyi aşınma direnci, yüksek ısı iletkenliği ve geniş bir sıcaklık aralığında çözücü korozyon direnci gibi her açıdan yüksek kaliteli özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, dezavantajı, antioksidan etkisinin zayıf olmasıdır; bu da yüksek sıcaklık ortamında hacim genişlemesine ve deformasyona neden olarak kullanım ömrünü kısaltır. Reaksiyonla sinterlenmiş silisyum karbür refrakterlerin oksidasyon direncini sağlamak için, bağlayıcı tabaka üzerinde birçok seçim çalışması yapılmıştır. Kil (metal oksit içeren) füzyonunun uygulanması, tamponlama etkisi sağlamamıştır; silisyum karbür parçacıkları hala hava oksidasyonuna ve korozyonuna maruz kalmaktadır.
Yayın tarihi: 21 Haz-2023