Einführung in feuerfeste Siliziumkarbidsteine

Feuerfeste Siliziumkarbidsteine ​​bestehen aus Siliziumkarbid als Hauptrohstoff. SiC ist kovalent gebunden und weist nicht die sogenannte Sinterfähigkeit auf. Stattdessen, Es beruht auf chemischen Reaktionen, um neue Phasen zu erzeugen und so das Sintern zu erreichen, das ist, Reaktionssintern.
Nach verschiedenen Klebemethoden, Siliziumkarbidsteine werden in tongebundene Siliziumkarbidsteine ​​unterteilt, gebundene Siliziumkarbidsteine, Siliziumoxynitrid-gebundene Siliziumkarbidsteine, Siliziumnitrid-gebundene Siliziumkarbidsteine, Sialongebundene Siliziumkarbidsteine, und rekristallisierte Siliziumkarbidsteine.

Verschiedene Kombinationsmethoden für feuerfeste Siliziumkarbidsteine

Tongebundene Siliciumcarbid-Feuersteine

Tongebundene Siliziumkarbidsteine ​​werden aus schwarzem Siliziumkarbid als Rohmaterial hergestellt, weicher Ton mit guten Hafteigenschaften, und Zellstoffabfallflüssigkeit als Bindemittel. Allgemein, es wird kombiniert mit 10% Zu 15% aus Ton und 3% Zu 5% von Zellstoffabfallflüssigkeit. Zur Berechnung der Zusammensetzung wird die maximale Schüttdichte herangezogen, Mittel, und feine Partikel aus Siliziumkarbid.

Siliziumnitridgebundene Siliziumkarbidsteine

Siliziumnitridgebundene Siliziumkarbidsteine ​​bestehen aus Siliziumkarbid und Siliziumpulver als Rohstoffen und sind nitrierte und gebrannte Produkte.
Der Siliziumkarbid-Rohstoff enthält mehr als 97% SiC, und das Siliciumcarbid-Partikelverhältnis des Schlammmaterials ist: grob: Mittel: gut = 5:1:4. Kieselsäurepulver enthält mehr als 98%, mehr als 80% ist weniger als 10 μm, und das größte Teilchen kann es nicht überschreiten 20 μm.

β-SiC-gebundenes Siliziumkarbid

β-SiC-gebundene Siliziumkarbidsteine ​​bestehen aus Siliziumkarbid, Siliziumpulver, und Kohlenstoffpulver in einem bestimmten Verhältnis, gemischt, geformt, und in einer reduzierenden Atmosphäre bei 1400°C gebrannt. Die meisten werden mit vergrabener Kohle befeuert. Während des Brennvorgangs, Es wird ein β-SiC-gebundener Siliziumkarbidstein mit α-SiC als Gerüst und feinkörnigem β-SiC als Matrix hergestellt. β-SiC entsteht durch die Reaktion zwischen Siliziumpulver und Kohlenstoffpulver während des Brennvorgangs. Dieses Produkt enthält normalerweise geringe Mengen an restlichem Silizium und Kohlenstoff.

Siliziumoxynitrid-gebundene Siliziumkarbidsteine

Für siliziumoxynitridgebundene Siliziumkarbidsteine, Der Siliziumpulveranteil in den Zutaten ist geringer als bei Si3N4-gebundenen Steinen. Nach dem Formen, Es wird in einer N2-reichen Atmosphäre gebrannt (erfordert einen bestimmten O2-Partialdruck) bei einer Temperatur von 1350 bis 1400°C. Das fertige Produkt ist ein Siliziumoxynitrid-gebundener Siliziumkarbidstein mit α-SiC als Gerüst und Si2ON2 als Matrix. In der Matrix sind häufig geringe Mengen Si und Si3 N4 enthalten.

Sialongebundene Siliziumkarbidsteine

Sialon-gebundene Siliziumkarbidsteine ​​werden hergestellt, indem Si3N4- und Al203-Pulver in einem bestimmten Partikelgrößenverhältnis zu Siliziumkarbid gemischt werden, Hinzufügen eines Bindemittels zum Mischen, und dann nach dem Formen in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt. Es werden feuerfeste Produkte mit α-SiC als Gerüst und Sialon als Matrix hergestellt. Da die Sialon-Matrix zwischen den Partikeln existiert, Die Festigkeit des Produkts wird verbessert und die Thermoschockbeständigkeit erhöht.

Rekristallisierte Siliziumkarbidprodukte

Rekristallisierte Siliziumkarbidprodukte bestehen aus 100% α-SiC und haben keine zweite Phase.
Der Rohstoff enthält mehr als 99.5% SiC. Es verfügt über eine Partikelabstufung mit maximaler Packungsdichte, und Hochdruckformen, und wird in einem von der Luft isolierten Elektroofen gebrannt. Die Temperatur liegt über 2100°C. Der Elektroofen muss auf 2500 °C erhitzt werden. SiC verdampft und kondensiert, Dies führt zu einer schrumpffreien, selbstbindenden Struktur.