Карбид кремния на нитридной связке

Карбид кремния на нитридной связке, обладающий превосходной высокотемпературной прочностью и отличной стойкостью к окислению, является идеальным материалом для изготовления мебели для печей.

Карбид кремния на нитридной связке по настоящему изобретению особенно устойчив к абразивному износу в почвенных массах. Было установлено, что износостойкость зависит от гранулометрического состава обрабатываемой массы; наилучшая эффективность достигается в легкой почве.

Высокая прочность

Высочайшая прочность карбида кремния на нитридной связке делает его идеальным огнеупорным материалом для использования в доменных печах для производства чугуна, выдерживающим даже такие жесткие условия, как спекание под давлением. Этот материал производится путем реакции порошка карбида кремния с нитридной или оксидной керамикой в процессе спекания под давлением; конечным продуктом является плотный материал с очень высокой прочностью на растяжение и сжатие при очень малом количестве пор.

Кирпичи с таким составом выдерживают термический шок, что позволяет использовать их в нижней части штабеля доменных печей, в зонах "живота", "боша" и "фурмы". Кроме того, к их свойствам относятся отличная шлакоустойчивость, износостойкость при высоких температурах и устойчивость к эрозии щелочами.

Керамика Silcarb обеспечивает превосходную стойкость к окислению и прочность в тех случаях, когда это необходимо - например, в защитных трубках для термопар, используемых в суровых условиях для защиты температурных датчиков от повреждений. Silcarb предлагает керамику из карбида кремния с нитридной связкой, специально разработанную для таких целей, которая производится компанией Silcarb для защитных трубок термопар.

Кирпичи из карбида кремния на нитридной связке также обладают впечатляющей стойкостью к ударам и абразивному износу в легких грунтах, что было продемонстрировано в исследовании, которое показало, что они обладают более высокими противоизносными свойствами, чем сталь и наплавка Fe-Cr-Nb, используемая для стали 38GSA. К сожалению, его износостойкость значительно снижается в более тяжелых грунтах, поскольку абразивные частицы застревают в его порах быстрее, чем ожидалось.

Высокотемпературная прочность

Карбид кремния на нитридной связке обладает уникальной способностью выдерживать экстремальные температуры благодаря реакции нитридирования, которая образует высококовалентные связи между кремниевым порошком и частицами нитрида, сохраняя прочность даже в таких сложных условиях, как окисление при экстремально высоких температурах.

Карбид кремния на нитридной связке обладает высокой удельной прочностью, что делает его пригодным для различных областей применения. Кроме того, этот материал обладает исключительными трибологическими свойствами и износостойкостью, хорошо переносит ударные нагрузки благодаря высокой вязкости разрушения, отлично защищает от коррозии, а устойчивость к тепловым ударам делает его отличным вариантом для промышленного применения.

При температурах 25 C и 1300 C армированный волокнами однонаправленный карбид кремния на нитридной связке был испытан с использованием новой методики испытаний, которая минимизирует изгибающий момент и гарантирует, что разрушение всегда происходит в пределах измерительного участка образца. Результаты показали, что при обеих температурах образец ведет себя подобно металлу, а предел прочности при растяжении достигает 543 МПа при 1300 C.

Износостойкость карбида кремния на нитридной связке зависит от типа почвенной массы, в частности от гранулометрического состава. Легкая почва продемонстрировала высокую износостойкость, в то время как тяжелая почва показала самое низкое значение износостойкости.

Устойчивость к высоким температурам

Карбид кремния на нитридной связке демонстрирует превосходную термическую стабильность при повышенных температурах, так как он устойчив к растрескиванию при более высоких температурах. Это делает его отличным выбором огнеупорного материала, подверженного быстрым изменениям условий эксплуатации, - идеальный вариант для применений, связанных с быстрыми переходами.

Реакционно связанный карбид кремния (RBSC) создается путем спекания под давлением смеси SiC и оксидных керамических порошков, содержащих алюминий. Получаемая в результате плотная матрица SiC обладает превосходной износостойкостью, ударопрочностью и химической стойкостью, а также легко формуется в сложные формы с помощью процесса Blasch.

Огнеупоры на нитридной связке - это высокостабильные материалы, обладающие исключительной механической прочностью, стойкостью к тепловым ударам, химической инертностью и химической инертностью - качествами, благодаря которым они используются в различных областях промышленности, например, в боковых стенках горшков для плавки алюминия и нижних штабелях доменных колоколов, а также в печном оборудовании, таком как горелки, муфели, толкательные плиты и колонны, благодаря своей превосходной температурной прочности и механической целостности.

Агломерат на нитридной связке известен своей превосходной износостойкостью. Исследования показали, что он значительно превосходит по износостойкости сталь и наплавочный шов во всех типах грунтов, более чем в два раза превышая стойкость стали в легких грунтах и в три раза - в тяжелых.

Устойчивость к тепловому удару

Карбид кремния на нитридной связке обладает превосходной стойкостью к термоударам, выдерживая резкие перепады температур без растрескивания, что делает его идеальным материалом для приложений, подверженных термоциклированию. Карбид кремния на нитридной связке также может похвастаться исключительной стойкостью к высокотемпературному окислению благодаря своей плотной поверхности, которая противостоит окислению газами, такими как оксиды металлов или щелочные растворы, а также криолитовой коррозии, что делает его пригодным для использования при сжигании отходов, в камерах восстановления алюминия или в печах для медных шахт.

Технология реакционного спекания нитрида кремния (RSiC) позволяет его создавать. Кремниевый порошок смешивается с зернами карбида кремния, после чего подвергается воздействию азота для азотирования в атмосфере, насыщенной твердыми частицами кремния, в результате чего образуется нитрид кремния, который связывает частицы карбида кремния вместе, образуя плотный материал, создавая пористую структуру с меньшей плотностью, чем у жидкофазного спеченного карбида кремния (LPSSIC).

NBSiC легко формуется в замысловатые формы с помощью процесса Blasch и обладает желаемыми огнеупорными и химическими свойствами. Его износостойкость даже в тяжелых абразивных почвенных условиях оказалась впечатляющей - он изнашивается гораздо менее интенсивно, чем специальные стали, предназначенные для работы в почве, в некоторых испытаниях в четыре раза (по сравнению со сварными накладками с наплавкой Fe-Cr-Nb в средних почвенных условиях и до 6,5 раз в тяжелых почвенных условиях).