Silisyum nitrür bağlı silisyum karbür tuğlalarana hammadde olarak silisyum karbür kumu ve bağlayıcı faz olarak silisyum nitrür içeren bir tür gelişmiş refrakter malzemelerdir. SiC ve Si3N4 kovalent olarak bağlanmış bileşikler olduğundan, sinterleme zordur ve endüstriyel üretimde genellikle reaksiyon sinterlemesi kullanılır. Agrega olarak SiC kullanılır, metalik silisyum tozu eklenir ve makul bir parçacık derecelendirmesi, karıştırma sistemi ve şekillendirme işlemi seçilir. Kurutulmuş yeşil gövde, özel bir ateşleme ekipmanında nitrojen atmosferinde pişirilir. Ateşleme işlemi sırasında, üretilen Si3N4 (matris bağlama fazı) gri-beyaz bir kristaldir ve SiC parçacıklarını (agregaları) etkili bir şekilde birleştirerek bir mekansal ağ yapısı oluşturabilir, böylece tuğla diğer refrakter malzemelerin eşsiz özelliklerine sahip olur.
Silisyum nitrür bağlı silisyum karbür tuğlaların özellikleri
1) Silisyum nitrür bağlı sic tuğlalar sert bir yapıya sahiptir ve Mohs sertliği yaklaşık 9'dur. Metalik olmayan malzemeler arasında yüksek sertliğe sahip malzemelerdir ve sertlikleri elmastan sonra gelir.
2) Silisyum nitrür ile silisyum karbür tuğlaların birleşimi yüksek oda sıcaklığı mukavemetine sahiptir ve 1200-1400 derecelik yüksek sıcaklıklarda oda sıcaklığındaki mukavemet ve sertliği neredeyse aynı seviyede tutar. Kullanım ortamına bağlı olarak maksimum güvenli kullanım sıcaklığı 1650-1750 dereceye kadar ulaşabilir.
3) Termal genleşme katsayısı küçüktür ve termal iletkenlik silisyum karbür tuğlalara kıyasla yüksektir, bu nedenle termal stres üretmek kolay değildir, iyi termal şok kararlılığına sahiptir ve uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Güçlü yüksek sıcaklık sürünme direncine, korozyon direncine, aşırı soğuk ve ısı direncine, oksidasyon direncine sahiptir ve gereksinimleri karşılayan yüksek boyutsal doğruluğa sahip tuğlalar yapmak kolaydır.
Silisyum nitrürlü bağlı silisyum karbür tuğlaların uygulama kapsamı
1: Seramik endüstrisi
1.1. Sıhhi seramik endüstrisinin inşası
Günümüzde seramik ürünlerinin pişirilmesinde, silindirli fırınlar çoğunlukla sıhhi seramikleri ve duvar ve yer karolarını pişirmek için kullanılır ve silindirli fırınların silindirleri temel olarak silisyum nitrür ile silisyum karbürden oluşur. Silisyum nitrürün silisyum karbür silindirlerle birleştirilmesi, yüksek pişirme sıcaklığı ve ağır yük sorununu çözer, ürün enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltır ve ürün kalitesini artırır.
1.2. Günlük kullanım seramik endüstrisi
Günlük seramikleri pişirmenin iki yolu vardır: biri sagger veya benzeri bir fırınla mekik fırını kullanmaktır; diğeri ise sıhhi seramik yapımında olduğu gibi silindirli fırın kullanmaktır. Silisyum nitrür ile silisyum karbürden yapılmış fırın aletlerinin kullanımı, fırın aletlerinin tuğlalara olan kütle oranını önemli ölçüde azaltabilir, enerji tasarrufu sağlayabilir ve tüketimi azaltabilir ve aynı zamanda ürünlerin kalitesini ve kalifiye oranını iyileştirebilir. Günlük seramikleri pişirmek için silindirli fırınların kullanımı ve silisyum nitrürün silisyum karbür silindirlerle birlikte kullanılması fırının kullanım ömrünü artırır.
1.3. Elektrikli porselen ve elektronik seramik endüstrisi
Elektrikli porselen ve elektronik seramik endüstrisi, yüksek sıcaklığa, yüksek mukavemete, iyi termal kararlılığa, uzun hizmet ömrüne ve uygun fiyata sahip fırın malzemelerine ihtiyaç duymaktadır; bu da silisyum nitrür ile silisyum karbür kombinasyonundan yapılmış fırın takımlarının uygulanması için geniş bir pazar sağlamaktadır.
2. Metalurji endüstrisi
2.1. Alüminyum, bakır, çinko ve diğer endüstriler
Elektrolitik hücrelerin yan duvarlarında geleneksel karbon malzemelerini değiştirmek için yüksek kaliteli silisyum nitrür ile silisyum karbür malzemelerini birleştirin. Ayrıca sıcaklık ölçüm termokupl kovanları, alüminyum eritme fırını astarları, alüminyum sıvısı için "köfte" astarları, pota, alüminyum sıvısını iletmek için pompalar, borular, vanalar, alüminyum döküm kalıpları ve otomobil tekerlekleri oluşturmak için sıvı yükselticiler olarak da kullanılabilirler.
2.2. Çelik üretim ve haddeleme endüstrisi
Silisyum nitrürün çelik üretim endüstrisinde refrakter malzeme olarak en önemli kullanımı yatay sürekli döküm için ayırma halkası olarak kullanılmasıdır. Ek olarak, aşırı ısınmayı ve bazı bileşenlerinin hasar görmesini önlemek için sıklıkla su soğutma önlemleri kullanan birçok endüstriyel fırın vardır. Su soğutmalı boru kızak ray sistemi için en iyi malzeme, silisyum nitrürün silisyum karbür tuğlalarla birleştirilmesidir.
2.3. Çevre koruma endüstrisi
Kükürt giderme ve denitrifikasyon projelerindeki nozulların çoğu, silisyum nitrür ile silisyum karbür malzemelerden yapılır. Bu malzeme kullanılarak oluşturulan ve üretilen nozullar, hassas boyut, iyi korozyon direnci, iyi erozyon direnci, mükemmel atomizasyon performansı ve uzun hizmet ömrü gibi üstün özelliklere sahiptir.
