Briques de carbure de silicium liées au nitrure de siliciumLes briques réfractaires sont une sorte de matériaux réfractaires avancés avec du sable de carbure de silicium comme matière première principale et du nitrure de silicium comme phase de liaison. Étant donné que SiC et Si3N4 sont des composés liés de manière covalente, le frittage est difficile et le frittage par réaction est généralement utilisé dans la production industrielle. Le SiC est utilisé comme agrégat, de la poudre de silicium métallique est ajoutée et une granulométrie, un système de mélange et un processus de formage raisonnables sont sélectionnés. Le corps vert séché est cuit dans une atmosphère d'azote dans un équipement de cuisson dédié. Pendant le processus de cuisson, le Si3N4 généré (phase de liaison de la matrice) est un cristal blanc grisâtre, qui peut combiner efficacement les particules de SiC (agrégats) pour former une structure de réseau spatial, de sorte que la brique présente des caractéristiques incomparables par rapport aux autres matériaux réfractaires.
Caractéristiques des briques de carbure de silicium liées au nitrure de silicium
1) Les briques SIC liées au nitrure de silicium ont une texture dure, avec une dureté Mohs d'environ 9. Parmi les matériaux non métalliques, ce sont des matériaux de haute dureté, et leur dureté est la deuxième après le diamant.
2) Le nitrure de silicium associé aux briques de carbure de silicium présente une résistance élevée à température ambiante et conserve presque la même résistance et la même dureté qu'à température ambiante à des températures élevées de 1200-1400 degrés. Selon l'atmosphère d'utilisation, la température d'utilisation maximale sûre peut atteindre 1650-1750 degrés.
3) Le coefficient de dilatation thermique est faible et la conductivité thermique est élevée par rapport aux briques en carbure de silicium, il n'est donc pas facile de produire des contraintes thermiques, a une bonne stabilité aux chocs thermiques et a une longue durée de vie. Il a une forte résistance au fluage à haute température, une résistance à la corrosion, une résistance extrême au froid et à la chaleur, une résistance à l'oxydation et permet de fabriquer facilement des briques avec une précision dimensionnelle élevée qui répondent aux exigences.
Champ d'application des briques en carbure de silicium liées au nitrure de silicium
1 : Industrie céramique
1.1. Construction d'une industrie de céramique sanitaire
Actuellement, dans la cuisson des produits céramiques, les fours à rouleaux sont principalement utilisés pour cuire les céramiques sanitaires et les carreaux de mur et de sol, et les rouleaux des fours à rouleaux sont essentiellement constitués de nitrure de silicium combiné à du carbure de silicium. L'application de nitrure de silicium combiné à des rouleaux en carbure de silicium résout le problème de la température de cuisson élevée et de la charge lourde, réduit efficacement la consommation d'énergie du produit et améliore la qualité du produit.
1.2. Industrie de la céramique à usage quotidien
Il existe deux façons de cuire des céramiques d'usage quotidien : l'une consiste à utiliser un four à navette avec un four à sagger ou un four similaire ; l'autre consiste à utiliser un four à rouleaux de la même manière que pour la construction de céramiques sanitaires. L'utilisation d'outils de four en nitrure de silicium combiné à du carbure de silicium peut réduire considérablement le rapport de masse des outils de four par rapport aux briques, économiser de l'énergie et réduire la consommation, tout en améliorant la qualité et le taux de qualification des produits. L'utilisation de fours à rouleaux pour cuire des céramiques d'usage quotidien et l'utilisation de nitrure de silicium combiné à des rouleaux en carbure de silicium augmentent la durée de vie du four.
1.3. Industrie de la porcelaine électrique et de la céramique électronique
L'industrie de la porcelaine électrique et de la céramique électronique nécessite des matériaux de four à haute température, à haute résistance, à bonne stabilité thermique, à longue durée de vie et à prix raisonnable, ce qui offre un large marché pour l'application d'outils de four en nitrure de silicium combiné au carbure de silicium.
2. Industrie métallurgique
2.1. Aluminium, cuivre, zinc et autres industries
Le nitrure de silicium de haute qualité associé à des matériaux en carbure de silicium remplace les matériaux traditionnels en carbone sur les parois latérales des cellules électrolytiques. Ils peuvent également être utilisés comme manchons de thermocouple de mesure de température, revêtements de four de fusion d'aluminium, revêtements de « boulettes » pour liquide d'aluminium, creusets, pompes pour le transport de liquide d'aluminium, tuyaux, vannes, moules de coulée d'aluminium et colonnes montantes de liquide pour le formage des roues d'automobile.
2.2. Industrie sidérurgique et laminoir
L'utilisation la plus courante du nitrure de silicium comme matériau réfractaire dans l'industrie sidérurgique est celle d'anneau de séparation pour la coulée continue horizontale. De plus, de nombreux fours industriels utilisent souvent des mesures de refroidissement par eau pour éviter la surchauffe et l'endommagement de certains de leurs composants. Le meilleur matériau pour le système de glissières à tubes refroidies par eau est le nitrure de silicium associé à des briques en carbure de silicium.
2.3. Industrie de protection de l'environnement
La plupart des buses utilisées dans les projets de désulfuration et de dénitrification sont fabriquées à partir de nitrure de silicium associé à des matériaux en carbure de silicium. Les buses formées et fabriquées à l'aide de ce matériau présentent des propriétés supérieures telles qu'une taille précise, une bonne résistance à la corrosion, une bonne résistance à l'érosion, d'excellentes performances d'atomisation et une longue durée de vie.
