Завдяки своїм добрим фізичним властивостям, реакційно-спечений карбід кремнію широко використовується як основна хімічна сировина. Його сфера застосування має три аспекти: для виробництва абразивів; використання для виробництва компонентів опорного нагріву — кремнієво-молібденових стрижнів, кремнієво-вуглецевих трубок тощо; для виробництва вогнетривких виробів. Як спеціальний вогнетривкий матеріал, він використовується у виплавці чавуну та сталі як доменна піч, вагранка та інші штампувальні вироби, що запобігає корозії та пошкодженню, що сприяє стійкості до вогнетривких виробів; у плавильних заводах рідкісних металів (цинку, алюмінію, міді) для плавильної шихти, конвеєрних труб для розплавленого металу, фільтрувальних пристроїв, затискних горщиків тощо; та в космічній техніці як хвостове сопло штампувального двигуна, лопатка безперервної високотемпературної газової турбіни; у силікатній промисловості використовується як різноманітні промислові печі, шихта для печей опору коробчастого типу, сагар; у хімічній промисловості він використовується як газогенератор, карбюратор для сирої нафти, печі для десульфурації димових газів тощо.
У виробництві чистого α-SiC, через його відносно велику міцність, його дуже важко подрібнити на нанорозмірний ультрадисперсний порошок, а частинки утворюють пластини або волокна, що використовуються для подрібнення в компактний стан, навіть при нагріванні до приблизно заданої температури розкладання, не утворюють помітного згинання, не спікаються, ступінь ущільнення продуктів низький, а стійкість до окислення погана. Тому в промисловому виробництві продуктів до α-SiC додають невелику кількість сферичних частинок ультрадисперсного порошку β-SiC та вибирають добавки для отримання продуктів високої щільності. Як добавки для склеювання продуктів, за типом їх можна розділити на оксиди металів, сполуки азоту, високочистий графіт, такий як глина, оксид алюмінію, циркон, цирконієвий корунд, вапняний порошок, ламіноване скло, нітрид кремнію, оксинітрид кремнію, високочистий графіт тощо. Водний розчин формувального клею може бути одним або кількома з наступних: гідроксиметилцелюлоза, акрилова емульсія, лігноцелюлоза, тапіоковий крохмаль, колоїдний розчин оксиду алюмінію, колоїдний розчин діоксиду кремнію тощо. Залежно від типу добавок та різниці в кількості додавання, температура випалу пресованої заготовки неоднакова, і температурний діапазон становить 1400~2300℃. Наприклад, α-SiC70% з розподілом розмірів частинок більше 44 мкм, β-SiC20% з розподілом розмірів частинок менше 10 мкм, глина 10%, плюс 4,5% лігноцелюлозного розчину 8%, рівномірно перемішані, сформовані під робочим тиском 50 МПа, випалені на повітрі при температурі 1400℃ протягом 4 годин. Видима щільність продукту становить 2,53 г/см3, видима пористість - 12,3%, а міцність на розрив - 30-33 МПа. Властивості спікання кількох типів виробів з різними добавками наведено в таблиці 2.
Загалом, реакційно-спечені карбідокремнієві вогнетриви мають високі якості в усіх аспектах, такі як висока міцність на стиск, висока термостійкість, добра зносостійкість, висока теплопровідність та стійкість до корозії розчинниками в широкому діапазоні температур. Однак, слід також зазначити, що їх недоліком є слабкий антиоксидантний ефект, що призводить до розширення об'єму та деформації в умовах високих температур, що скорочує термін служби. Для забезпечення стійкості реакційно-спечених карбідокремнієвих вогнетривів було проведено багато робіт з вибору сполучного шару. Застосування глини (що містить оксиди металів) для сплавлення не забезпечує буферного ефекту, частинки карбіду кремнію все ще схильні до окислення на повітрі та корозії.
Час публікації: 21 червня 2023 р.