Кирпичи из карбида кремния – это высококачественный огнеупорный материал, основной химический состав которого – SiC. Кирпичи из карбида кремния обладают механической прочностью как при нормальной температуре, так и при высоких температурах, хорошей теплопроводностью, небольшой скоростью линейного изменения, отличной стойкостью к тепловому удару, отличной стойкостью к истиранию при высоких температурах и довольно хорошей стойкостью к химической коррозии. Кирпичи из карбида кремния широко используются в сталелитейной промышленности, цветной металлургии, химической промышленности, электростанциях, керамической промышленности и т. Д.
Кирпичи из карбида кремния можно разделить на различные категории в зависимости от содержания SiC, типов и количества связующего. По типу связующего кирпичи SiC можно разделить на:
Кирпичи SiC с оксидной связкой. Связующая фаза представляет собой силикат серии Al2O3-SiO2, включая кирпичи из карбида кремния, связанные глиной, кирпичи из карбида кремния, связанные муллитом, и кирпичи из SiC, связанные кремнеземом.
Связующие фазы – Si3N4, Si2N2O, Сиалон и другие ковалентные соединения.
Включая кирпичи SiC, связанные с β-SiC, и кирпичи SiC для перекристаллизации, кирпичи SiC, спеченные в результате реакции кремнизации. SiC и свободный Si состояли из инженерной керамики. Обычно продукты SiC с содержанием SiC менее 50% называются полу-SiC-огнеупорами, включая клинкерные SiC-огнеупоры, высокоглиноземистые SiC-огнеупоры, циркониевые SiC-огнеупоры, муллитовые SiC-огнеупоры, корундовые SiC-огнеупоры и т. Д.
Минеральные фазы кирпичей из карбида кремния с оксидной связкой представляют собой кварцевую, муллитовую и силикатную стеклянную фазу. Основываясь на различии фаз связывания, кирпичи из SiC, связанные оксидом, можно разделить на кирпичи из SiC, связанные с SiO2, кирпичи из SiC, связанные с муллитом, и кирпичи из SiC, связанные глиной.
Кирпичи из карбида кремния на глиняной связке содержат 50%~90% SiC, связующим материалом является связующая глина, обычно добавляемая в силлиманит, андалузит, кианит и другие минеральные мелкие порошки. Температура спекания находится в пределах 1350~1450℃. T. Количество и типы связующего материала могут напрямую влиять на характеристики кирпичей из SiC, связанных глиной. С увеличением содержания глины сопротивление окислению улучшается, но уменьшаются теплопроводность, огнеупорность при температуре нагрузки, термостойкость и высокотемпературная прочность.
Огнеупоры SiC на глиняной связке в основном используются в качестве муфельных плит в различных промышленных печах и печах, в мебели для керамических печей (огнеупорные плиты, провалы и т. Д.). Но из-за фазы связывания глины в огнеупоре SiC, жаропрочные характеристики огнеупора SiC, связанного глиной, сильно ухудшаются.
Кирпичи из карбида кремния на муллитовой связке разработаны на основе огнеупора SiC на глиняной связке. Связующее сырье представляет собой микропорошок Al2O3 a и SiO2 m высокой чистоты или мелкий порошок, иногда также добавляются тонкие порошки силлиманита, андалузита и кианита. Связующая фаза – это в основном муллит с низким содержанием стекловидной фазы. В кирпичах из SiC, связанных муллитом, содержание SiC составляет 65%~85%, температура спекания составляет 1350~1500℃. M, кирпичи из SiC, связанные с аллитом, обладают значительно лучшими высокотемпературными характеристиками, чем кирпичи из SiC, связанные глиной. Кирпичи из карбида кремния с муллитовой связкой широко используются в керамической промышленности, цветной металлургии, машиностроении и т. Д.
Кирпичи из SiC на связке SiO2 имеют гораздо лучшие высокотемпературные характеристики, чем огнеупоры на основе SiC на глиняной связке, модуль упругости при высоких температурах выше, чем у огнеупоров на основе SiC на основе муллита. Кирпичи SiC, связанные кремнеземом, в основном используются в качестве мебели для печей.
Item | Clay bonded SiC refractory | Mullite bonded SiC refractory | SiO2 bonded SiC refractory | SiO2 bonded SiC refractory |
Bulk density g/cm3 | 2.5 | / | 2.70~2.75 | 2.78 |
Apparent porosity % | 14~18 | 14~16 | 7~8 | 5.8 |
Cold crushing strength Mpa | 100 | / | 130 | 150 |
Modulus of rupture Mpa(1400℃) | 13 | 24~26 | / | 30~50 |
Linear expansion coefficient ℃-1 | 4.6*10-6 | / | 4.9*10-6 | 4.8*10-6 |
Thermal conductivity W·(m·K)-1(1000℃) | 11 | / | 15.7~16.9 | 16.2(1000℃) |
SiC % | >85 | >70 | ≥90 | 89.8 |
SiO2 % | / | / | / | 8.9 |
Al2O3 % | / | / | / | 0.5 |
Fe2O3 % | / | / | / | 0.5 |