氮化硅结合碳化硅窑具工艺原理和材料性质

　　氮化硅结合碳化硅窑具工艺原理和材料性质

     1、氮化硅结合碳化硅材料制造和性质　

     （1）氮化硅结合硅制造工艺原理

     氮化硅结合碳化硅制品是一种以碳化硅砂为主要原料，以氮化硅为结合相的高级耐火材料，由于SiC、Si3N4都是共价键化合物，烧结困难，在工业生产中通常采用反应烧结的方法制备。以SiC为骨料，添加金属粉，选用合理的颗粒级配、混练制度和成型工艺、干燥后的坯体在专门的烧成设备中氮气气氛下烧成。在烧成过程中，主要发生如下反应：

     3Si+2N2→Si3N4+736kJ/mol

     生成的Si3N4(基质结合相)为白晶体，它能有效地将SiC颗粒（内料）结合在一起形成空间网络结构，从而使得制品具有一些其它耐火材料不可比拟的特性。

     （2）氮化硅结合碳化硅材料性质

     氮化硅结合碳化硅耐火材料物化性能见表，由表可见该材料具有高的强度，如高温抗折强度可达到60Mpa以上，是普通耐火材料的数倍；热膨胀系数为4.6×10－6/C，是高铝耐火材料的一半；导热系数是一般耐火材料的7～8倍。而以硅酸盐结合的其它耐火材料制品，由于硅酸盐结合相在高温下生成一定数量的液相，高温强度大大降低，使用受到限制。

     氮化硅结合碳化硅耐火材料抗折强度随温度变化如图所示，这种材料的强度随温度的升高而提高，到1400℃时，强度开始下降，但到1500℃时仍保持常温抗折强度指标。