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SiC耐火材料在高温下仍保持高的键合强度

添加时间:2020年7月7日  浏览次数:

SiC耐火材料是人们早已知晓的一种优质耐火材料。具有强度高,导热系数大,抗震性好,抗氧化耐磨损、抗侵蚀等优良高温性能。在冶金、能源、化工等工业部门有许多用途。最初SiC耐火材料是以粘土、SiO2、硅酸盐、莫来石等为结合剂。现在高科技SiC制品得以开发,并且已投入生产和应用,如氮化硅结合炭化硅、氮氧化硅结合炭化硅、。随着耐火材料生产技术的进步,SiC制品按照不同工艺制成如上所述多种用途的耐火材料,其高温性能也因此更加优良。例如Si3N4结合SiC,高温抗折强度(1350℃)达到44MPa,为普通SiC砖的3倍,熔铸氧化铝砖的20倍,粘土砖的50倍,抗氧化性能好,表面最高使用温度1750℃,而普通SiC砖仅1500℃,其他耐热震等高温性能比普通SiC砖、铬铝砖、粘土砖都好。

SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系α、β晶型也相互转化,温度在1600℃以下时SiC以β—SiC形式存在。当温度高于1600℃时β-SiC通过再结晶的方式缓慢转变成α-SiC的多种变形体。对于α-β转化来说需要较高的压力,而对β-α转化来说,仅需较低的压力。碳化硅各类型体间的转化不产生体积效应。一般认为SiC中微量杂质的固溶,既影响了α、β晶型间的转化,也影响了多形体之间的热稳定性关系的转化,例如SiC中生成固溶体的硼和氮可以促进α-β转化,而杂质Fe的存在又促进了β-α的转化,AL的固溶加速SiC的-4H转化,并且使4H多型体稳定化,SiC是共价键性很强的化学物。

碳化硅耐火材材料

SiC在高温下仍保持高的键合强度,因此SiC硬度高,弹性模量大,具有优良的耐磨损性能,SiC不会被大多数酸碱溶液所侵蚀。如(HCL、HNO3 、H2SO4、NaOH、HF),在空气中加热会发生氧化反应,但常表现出钝氧化的特性。氧化时,SiC表面形成SiO2薄膜抑制氧的进一步氧化。另外SiC也具有优良的导热性,纯SiC的绝缘体,掺杂SiC具有负温度系数,可以作为具有非线性电阻特征的高温发热元件。

关键词:SiC   碳化硅耐火材料   
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