氮(dan)(dan)化(hua)(hua)硅結合(he)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)是各(ge)種粒(li)度(du)的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅砂配入一定比例的(de)(de)金屬硅粉,加入結合(he)劑,在(zai)高(gao)(gao)溫下充入高(gao)(gao)純氮(dan)(dan)氣,反(fan)應生成的(de)(de)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)硅把碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅顆粒(li)牢固地結合(he)在(zai)一起(qi),因此,以氮(dan)(dan)化(hua)(hua)硅結合(he)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)做窯具具有良好的(de)(de)熱力學(xue)性(xing)(xing)能(neng);高(gao)(gao)溫強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)(gao),導熱性(xing)(xing)好,熱膨(peng)脹系數小,耐(nai)酸(suan)堿腐蝕,抗(kang)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)好。氮(dan)(dan)化(hua)(hua)硅結合(he)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅窯具的(de)(de)抗(kang)折強(qiang)(qiang)度(du)隨溫度(du)升高(gao)(gao)而升高(gao)(gao),到(dao)1400℃時(shi)強(qiang)(qiang)度(du)開(kai)始下降,但到(dao)1500℃時(shi)仍保持常溫抗(kang)折強(qiang)(qiang)度(du)指標。氮(dan)(dan)化(hua)(hua)硅結合(he)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)高(gao)(gao)溫抗(kang)折強(qiang)(qiang)度(du)是普(pu)通耐(nai)火材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)4~8倍,熱膨(peng)脹系數是高(gao)(gao)鋁耐(nai)火材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)一半,導熱系數是一般耐(nai)火材料的7~8倍,目前已經在衛生陶(tao)瓷、高(gao)氧化鋁制品、電瓷、電子陶(tao)瓷及砂輪行業等(deng)得(de)到廣(guang)泛(fan)的(de)應用(yong)。
1 氮化硅結合(he)碳(tan)化硅窯具的(de)應用范圍及(ji)應用特點
氮化硅(gui)結合碳化硅(gui)窯具(ju)因其耐高(gao)溫(wen)、導熱快(kuai)、蓄(xu)熱小、高(gao)溫(wen)強度高(gao)、使用(yong)壽(shou)命長等(deng)特性,廣(guang)泛使用(yong)于電瓷、高(gao)鋁及(ji)中鋁球(qiu)、砂(sha)輪(lun)、衛生潔具(ju)、及(ji)其他特種陶瓷行業(ye)、氧化物棚板支架等(deng)。
1.1 電瓷(ci)行業(ye)
電瓷(ci)行業采(cai)用(yong)氮化(hua)硅(gui)結(jie)合碳化(hua)硅(gui)窯(yao)具(ju)來燒成絕緣子(zi),套管等。電瓷(ci)的燒成溫(wen)度一般(ban)不高(gao),在(zai) 1250~1320℃之間,產(chan)品燒成時(shi)間比較長,急冷急熱條(tiao)件不苛(ke)刻,對熱震性要(yao)(yao)求不高(gao),但其承重(zhong)比較大,特別是吊燒用(yong)的卡板(ban),承重(zhong)在(zai)200~300kg 以上,此類窯(yao)具(ju)產(chan)品主要(yao)(yao)是要(yao)(yao)求密度及抗折強度大。
1.2 高鋁及中鋁球行業
氧化鋁球(qiu)(qiu)是(shi)陶(tao)瓷(ci)釉料(liao)和(he)高級陶(tao)瓷(ci)坯料(liao)生產中重(zhong)要(yao)研磨介(jie)質,廣泛應(ying)用(yong)于日用(yong)瓷(ci)、衛生瓷(ci)、電瓷(ci)等各類陶(tao)瓷(ci)生產中,氧化鋁球(qiu)(qiu)燒成溫度(du)高,一般在1450~1550℃之間,單塊棚(peng)板(ban)承(cheng)重(zhong)較大(da),在30kg左右,一般采用(yong)隧道窯燒成,有一定的急(ji)冷急(ji)熱(re)環(huan)境,因此需要(yao)氮化硅(gui)結(jie)合碳化硅(gui)窯具具有密度(du)較高、抗折強度(du)好(hao),同時具有良好(hao)的抗熱(re)震(zhen)性能。
1.3 砂輪行業
砂(sha)輪行業窯(yao)具(ju)的(de)使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)度在1300~1350℃,單塊棚板上(shang)的(de)承(cheng)重很大,能達到100kg 以上(shang),燒成(cheng)周期長,因此使(shi)用(yong)(yong)氮化(hua)硅結合碳(tan)(tan)化(hua)硅材料窯(yao)具(ju)相對(dui)于早期使(shi)用(yong)(yong)的(de)粘(zhan)土磚或(huo)粘(zhan)土結合碳(tan)(tan)化(hua)硅板窯(yao)具(ju)更(geng)(geng)薄,高溫(wen)強度更(geng)(geng)高,使(shi)用(yong)(yong)壽命更(geng)(geng)長。既(ji)節約了(le)裝爐空間,提高了(le)產能,還節約了(le)成(cheng)本。
1.4 建筑衛生(sheng)陶瓷
建(jian)筑衛生陶瓷絕(jue)大(da)多數采用隧道窯燒(shao)成(cheng)(cheng),燒(shao)成(cheng)(cheng)溫(wen)度1250℃左右,燒(shao)成(cheng)(cheng)周期較短(duan),進出窯爐周期不足24小時,燒(shao)成(cheng)(cheng)過程中有急冷(leng)急熱(re)(re)。因此對于氮化(hua)硅(gui)結(jie)合碳化(hua)硅(gui)窯具(ju)來(lai)說要(yao)求抗(kang)熱(re)(re)震性能(neng)好,高溫(wen)強度高,抗(kang)氧化(hua)性好。
綜上所述,氮(dan)化硅結(jie)合碳化硅窯具(ju)(ju)的性(xing)能需要(yao)具(ju)(ju)有(you)高密度、抗(kang)(kang)氧化性(xing)、及(ji)抗(kang)(kang)熱震(zhen)性(xing)能等三個方面(mian)。氮(dan)化硅結(jie)合碳化硅窯具(ju)(ju)的抗(kang)(kang)熱震(zhen)性(xing)能被破壞、不合理(li)的支(zhi)撐(cheng)方式、承(cheng)重(zhong)變(bian)形因素等是導致(zhi)使用性(xing)能降低的重(zhong)要(yao)原因。