氮化硅結(jié)合碳化硅窯具工藝原理和材料性質(zhì)

     1、氮化硅結(jié)合碳化硅材料制造和性質(zhì)　

     （1）氮化硅結(jié)合硅制造工藝原理

     氮化硅結(jié)合碳化硅制品是一種以碳化硅砂為主要原料，以氮化硅為結(jié)合相的高級耐火材料，由于SiC、Si3N4都是共價鍵化合物，燒結(jié)困難，在工業(yè)生產(chǎn)中通常采用反應燒結(jié)的方法制備。以SiC為骨料，添加金屬粉，選用合理的顆粒級配、混練制度和成型工藝、干燥后的坯體在專門的燒成設備中氮氣氣氛下燒成。在燒成過程中，主要發(fā)生如下反應：

     3Si+2N2→Si3N4+736kJ/mol

     生成的Si3N4(基質(zhì)結(jié)合相)為白晶體，它能有效地將SiC顆粒（內(nèi)料）結(jié)合在一起形成空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，從而使得制品具有一些其它耐火材料不可比擬的特性。

     （2）氮化硅結(jié)合碳化硅材料性質(zhì)

     氮化硅結(jié)合碳化硅耐火材料物化性能見表，由表可見該材料具有高的強度，如高溫抗折強度可達到60Mpa以上，是普通耐火材料的數(shù)倍；熱膨脹系數(shù)為4.6×10－6/C，是高鋁耐火材料的一半；導熱系數(shù)是一般耐火材料的7～8倍。而以硅酸鹽結(jié)合的其它耐火材料制品，由于硅酸鹽結(jié)合相在高溫下生成一定數(shù)量的液相，高溫強度大大降低，使用受到限制。

     氮化硅結(jié)合碳化硅耐火材料抗折強度隨溫度變化如圖所示，這種材料的強度隨溫度的升高而提高，到1400℃時，強度開始下降，但到1500℃時仍保持常溫抗折強度指標。