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耐火材料一般分為兩種,即不定型
耐火材料一般分為兩種,即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料也叫澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時需要和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強的流動性。定型耐火材料一般指耐火磚,其形狀有標準規(guī)則,也可以根據(jù)需要筑切時臨時加工。反應燒結法( RS)是采用一般成型法,先將硅粉壓制成所需形狀的生坯,放入氮化爐經(jīng)預氮化(部分氮化)燒結處理,預氮化后的生坯已具有一定的強度,可以進行各種機械加工(如車、刨、銑、鉆).。碳化硅制品大部分都是黑色的,在窯爐上使用以后,由于出現(xiàn)氧化情況,表皮會呈現(xiàn)發(fā)白的氧化層,有些氧化嚴重的碳化硅制品砸開以后,斷面已經(jīng)看不出碳化硅顆粒了,整個斷面都是灰色或者黃色,有些還會出現(xiàn)紅色的現(xiàn)象。然后,在硅熔點的溫度以上;將生坯再一次進行完全氮化燒結,得到尺寸變化很小的產(chǎn)品(即生坯燒結后,收縮率很小,線收縮率< 011% ). 該產(chǎn)品一般不需研磨加工即可使用。常壓燒結法( PLS)在提高燒結氮氣氛壓力方面,利用Si3N4 分解溫度升高(通常在N2 = 1atm氣壓下,從1800℃開始分解)的性質(zhì),在1700———1800℃溫度范圍內(nèi)進行常壓燒結后,再在1800———2000℃溫度范圍內(nèi)進壓燒結。該法目的在于采用氣壓能促進Si3N4 陶瓷組織致密化,從而提高陶瓷的強度.所得產(chǎn)品的性能比熱壓燒結略低。氣壓燒結法( GPS)近幾年來,人們對氣壓燒結進行了大量的研究,獲得了很大的進展。氣壓燒結氮化硅在1 ~10MPa氣壓下,2000℃左右溫度下進行。高的氮氣壓控制了氮化硅的高溫分解。由于采用高溫燒結,在添加較少燒結助劑情況下,也足以促進Si3N4晶粒生長,而獲得密度> 99%的含有原位生長的長柱狀晶粒高韌性陶瓷。
對單質(zhì)硅的粉末進行滲氮處理的合成方法是在二十世紀50年代隨著對氮化硅的重新“發(fā)現(xiàn)”而開發(fā)出來的。也是種用于大量生產(chǎn)氮化硅粉末的方法。本產(chǎn)品用于鋁電解槽可減薄工作層,擴大電解槽的容積,具有高的導熱性能、性能和抗冰晶石侵蝕性能,對高功率鋁電解槽尤為適用。但如果使用的硅原料純度低會使得生產(chǎn)出的氮化硅含有雜質(zhì)硅酸鹽和鐵。用二胺分解法合成的氮化硅是無定形態(tài)的,需要進一步在1400-1500℃的氮氣下做退火處理才能將之轉(zhuǎn)化為晶態(tài)粉末,二胺分解法在重要性方面是僅次于滲氮法的商品化生產(chǎn)氮化硅的方法。碳熱還原反應是制造氮化硅的途徑也是工業(yè)上制造氮化硅粉末成本效益的手段。
在化學工業(yè),氮化硅陶瓷用作耐磨、耐蝕部件。如球閥、泵體、燃燒汽化器、過濾器等。
在治金工業(yè),由于氮化硅陶瓷耐高溫,摩擦系數(shù)小,具有自潤滑性。對多數(shù)金屬、合金溶液穩(wěn)定,因此,可制作金屬材料加工的工模具,如撥菅芯棒、擠壓、撥絲模具,軋輥、傳送輥、發(fā)熱體夾具、熱偶套營、金屬熱處理支承件、坩堝,鋁液導營、鋁包內(nèi)襯等。
氮化硅陶資材料在電子、軍事和核工業(yè)方面也有廣泛應用。
1、氮化硅陶瓷粉末的物理化性能及產(chǎn)品的技術指標
氮化硅陶瓷是一種白灰色粉末,分子式為:SI3N4 ;
分子重量:140.3 , 密度3.2g/cm3
其化學成分:N>38-39;0<1-1.5;C<0.1;Fe<0.2。
粒度按用戶要求而定。