碳化硅耐火材料的特性及應用

 碳化硅用于耐火材料時有如下特性：

1、還原氣氛下使用溫度一般可達1760℃；

2、抗熱震性能好，能承受溫度急劇變化，防止爐襯出現(xiàn)裂紋或斷裂

3、因熱態(tài)強度高，中高溫條件時可承受一定應力，可作為結(jié)構(gòu)材料

4、耐磨性能好，在一定溫度下，可作為耐磨襯體

5、能耐受一定熔渣或熱態(tài)金屬，包括堿金屬熔液的侵蝕和滲透

6、可承受一些爐氣的作用，能用于氣氛爐。

其中，碳化硅應用于耐火材料的關(guān)鍵技術(shù)有以下四種方式：

1、氧化物結(jié)合：以硅酸鋁、二氧化硅等為結(jié)合劑；

2、氮化物結(jié)合：氮化硅、氧氮化硅和賽隆結(jié)合；

3、自結(jié)合：按碳化硅的當量比例加入石墨和金屬硅，高溫下反應生成；

4、重結(jié)晶：碳化硅顆粒之間通過蒸發(fā)凝聚原理在超高溫下燒結(jié)而成。

碳化硅在耐火材料領(lǐng)域主要應用在以下幾方面：

1、有色金屬冶煉

   主要用于有色金屬冶煉高溫設備的內(nèi)襯材料，如鋁電解槽側(cè)墻磚、鋅精餾塔塔盤、塔壁等。其表現(xiàn)出的特點是有較高的熱穩(wěn)定性和導熱性；不會被有色金屬潤濕；抗侵蝕性能好；導熱系數(shù)大。

2、鋼鐵工業(yè)

   主要用作煉鐵高爐冷卻壁鑲磚、爐腹磚和風口組合轉(zhuǎn) ；鐵水包和魚雷罐內(nèi)襯；出鐵溝溝襯材料；代替硅鐵作脫氧劑等。其表現(xiàn)出的特點是耐渣和鐵水、堿金屬侵蝕；作為抗氧化劑使用；高溫下耐磨、耐沖刷性好；能夠提高容器壽命。

3、窯具

   主要應用于磨具和陶瓷的燒成推板窯，用作棚板、匣缽、墊板、立柱等。其表現(xiàn)出的特點是因高溫強度高，使部件截面縮小，窯車有效容積增加，熱容減少；熱震性好，不易出現(xiàn)裂紋、斷裂；比普通粘土質(zhì)耐火材料壽命明顯延長。

碳化硅在耐火材料中使用中常見問題

1、氧化：碳化硅在高溫下可與氧氣發(fā)生反應，此反應800℃開始。在氧化氣氛下，碳化硅易氧化，只有形成SiO2保護膜時，才能減緩材料的氧化。

2、水蒸汽的作用：高溫下可與水蒸氣發(fā)生反應，碳化硅上有大量的SiO2、Si或C出現(xiàn)，導致材料破壞。