Cegły z węglika krzemu wiązane azotkiem krzemusą rodzajem zaawansowanych materiałów ogniotrwałych z węglikiem krzemu jako głównym surowcem i azotkiem krzemu jako fazą wiążącą. Ponieważ SiC i Si3N4 są związkami kowalencyjnie wiązanymi, spiekanie jest trudne, a w produkcji przemysłowej zwykle stosuje się spiekanie reakcyjne. SiC jest używany jako kruszywo, dodaje się metaliczny proszek krzemowy, a także wybiera się rozsądny system sortowania cząstek, mieszania i formowania. Wysuszone zielone ciało jest wypalane w atmosferze azotu w specjalnym sprzęcie do wypalania. Podczas procesu wypalania generowany Si3N4 (faza wiążąca matrycy) jest szarobiałym kryształem, który może skutecznie łączyć cząstki SiC (agregaty), tworząc przestrzenną strukturę sieciową, dzięki czemu cegła ma nieporównywalne właściwości z innymi materiałami ogniotrwałymi.
Charakterystyka cegieł z węglika krzemu wiązanych azotkiem krzemu
1) Cegły krzemionkowe spojone azotkiem krzemu mają twardą teksturę, a twardość w skali Mohsa wynosi około 9. Wśród materiałów niemetalicznych charakteryzują się one dużą twardością, ustępując twardością jedynie diamentowi.
2) Azotek krzemu w połączeniu z cegłami z węglika krzemu mają wysoką wytrzymałość w temperaturze pokojowej i zachowują prawie taką samą wytrzymałość i twardość jak w temperaturze pokojowej w wysokich temperaturach 1200-1400 stopnia. W zależności od atmosfery użytkowania, maksymalna bezpieczna temperatura użytkowania może osiągnąć 1650-1750 stopnia.
3) Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest mały, a przewodność cieplna jest wysoka w porównaniu do cegieł z węglika krzemu, więc nie jest łatwo wytworzyć naprężenie cieplne, ma dobrą stabilność na szok termiczny i długą żywotność. Ma silną odporność na pełzanie w wysokiej temperaturze, odporność na korozję, ekstremalną odporność na zimno i ciepło, odporność na utlenianie i jest łatwy do wykonania cegieł o wysokiej dokładności wymiarowej, które spełniają wymagania.
Zakres zastosowania cegieł z węglika krzemu wiązanych azotkiem krzemu
1: Przemysł ceramiczny
1.1. Branża budowlana ceramiki sanitarnej
Obecnie w procesie wypalania wyrobów ceramicznych piece walcowe są najczęściej używane do wypalania ceramiki sanitarnej oraz płytek ściennych i podłogowych, a rolki pieców walcowych są zasadniczo wykonane z azotku krzemu połączonego z węglikiem krzemu. Zastosowanie azotku krzemu połączonego z rolkami z węglika krzemu rozwiązuje problem wysokiej temperatury wypalania i dużego obciążenia, skutecznie zmniejsza zużycie energii przez produkt i poprawia jakość produktu.
1.2. Przemysł ceramiki codziennego użytku
Istnieją dwa sposoby wypalania ceramiki codziennego użytku: jeden polega na użyciu pieca wahadłowego z piecem sagger lub podobnym; drugi polega na użyciu pieca rolkowego w taki sam sposób, jak w przypadku budowy ceramiki sanitarnej. Zastosowanie narzędzi piecowych wykonanych z azotku krzemu w połączeniu z węglikiem krzemu może znacznie zmniejszyć stosunek masy narzędzi piecowych do cegieł, oszczędzać energię i zmniejszać zużycie, a jednocześnie poprawiać jakość i wskaźnik kwalifikacji produktów. Zastosowanie pieców rolkowych do wypalania ceramiki codziennego użytku oraz zastosowanie azotku krzemu w połączeniu z rolkami z węglika krzemu wydłuża żywotność pieca.
1.3. Przemysł porcelany elektrycznej i ceramiki elektronicznej
Przemysł porcelany elektrycznej i ceramiki elektronicznej wymaga materiałów piecowych o wysokiej temperaturze, dużej wytrzymałości, dobrej stabilności termicznej, długiej żywotności i rozsądnej cenie, co zapewnia szeroki rynek zastosowań dla narzędzi piecowych wykonanych z azotku krzemu w połączeniu z węglikiem krzemu.
2. Przemysł metalurgiczny
2.1. Przemysł aluminiowy, miedziany, cynkowy i inne
Użyj wysokiej jakości azotku krzemu w połączeniu z materiałami z węglika krzemu, aby zastąpić tradycyjne materiały węglowe na ściankach bocznych ogniw elektrolitycznych. Mogą być również używane jako tuleje termopar mierzące temperaturę, wykładziny pieców do wytopu aluminium, wykładziny „knedla” do płynnego aluminium, tygle, pompy do transportu płynnego aluminium, rury, zawory, formy odlewnicze z aluminium i podnośniki cieczy do formowania kół samochodowych.
2.2. Przemysł hutniczy i walcowniczy
Najważniejszym zastosowaniem azotku krzemu jako materiału ogniotrwałego w przemyśle stalowniczym jest pierścień separacyjny do poziomego odlewania ciągłego. Ponadto istnieje wiele pieców przemysłowych, które często wykorzystują chłodzenie wodne, aby zapobiec przegrzaniu i uszkodzeniu niektórych podzespołów. Najlepszym materiałem do systemu szyn ślizgowych rur chłodzonych wodą jest azotek krzemu w połączeniu z cegłami z węglika krzemu.
2.3. Przemysł ochrony środowiska
Większość dysz w projektach odsiarczania i denitryfikacji jest wykonana z azotku krzemu w połączeniu z materiałami węglika krzemu. Dysze formowane i wytwarzane przy użyciu tego materiału mają doskonałe właściwości, takie jak precyzyjny rozmiar, dobra odporność na korozję, dobra odporność na erozję, doskonała wydajność atomizacji i długa żywotność.
