Úvod do žárovzdorných cihel z karbidu křemíku

Žáruvzdorné cihly z karbidu křemíku jsou vyrobeny z karbidu křemíku jako hlavní suroviny. SiC je kovalentně vázán a nemá tzv. slinovatelnost. Namísto, spoléhá na chemické reakce k vytvoření nových fází k dosažení slinování, to znamená, reakční slinování.
Podle různých způsobů lepení, cihly z karbidu křemíku se dělí na cihly z karbidu křemíku pojené jílem, lepené cihly z karbidu křemíku, cihly z karbidu křemíku pojené oxynitridem křemíku, cihly z karbidu křemíku pojené nitridem křemíku, Cihly z karbidu křemíku pojené sialonem, a cihly z rekrystalizovaného karbidu křemíku.

Různé způsoby kombinování žáruvzdorných cihel z karbidu křemíku

Žáruvzdorné cihly z karbidu křemíku pojené jílem

Cihly z karbidu křemíku pojené jílem jsou vyrobeny z černého karbidu křemíku jako suroviny, měkký jíl s dobrými pojivovými vlastnostmi, a odpadní kapalina buničiny jako pojivo. Obvykle, je kombinován s 10% na 15% z hlíny a 3% na 5% odpadní kapaliny buničiny. Maximální objemová hmotnost se používá pro výpočet složení velkých, střední, a jemné částice karbidu křemíku.

Cihly z karbidu křemíku pojené nitridem křemíku

Cihly z karbidu křemíku pojené nitridem křemíku jsou vyrobeny z karbidu křemíku a prášku křemíku jako suroviny a jsou to nitridované a vypálené produkty.
Surovina karbidu křemíku obsahuje více než 97% SiC, a poměr částic karbidu křemíku v kalovém materiálu je: hrubý: střední: fajn = 5:1:4. Křemičitý prášek obsahuje více než 98%, více než 80% je menší než 10 μm, a největší částice nemůže překročit 20 μm.

Karbid křemíku vázaný β-SiC

Cihly z karbidu křemíku vázané β-SiC se skládají z karbidu křemíku, silikonový prášek, a uhlíkový prášek v určitém poměru, smíšený, tvarovaný, a vypalován v redukční atmosféře při 1400 °C. Většina z nich je vypálena pomocí pohřbeného uhlíku. Během procesu vypalování, vyrábí se cihla z karbidu křemíku vázaná β-SiC s α-SiC jako kostrou a jemnozrnným β-SiC jako matricí. β-SiC vzniká reakcí mezi křemíkovým práškem a uhlíkovým práškem během procesu vypalování. Tento produkt obvykle obsahuje malé množství zbytkového křemíku a uhlíku.

Cihly z karbidu křemíku pojené oxynitridem křemíku

Pro cihly z karbidu křemíku pojené oxynitridem křemíku, silikonový prášek v přísadách je menší než u cihel s pojivem Si3N4. Po formování, vypaluje se v atmosféře bohaté na N2 (vyžadující určitý parciální tlak O2) při teplotě 1350 na 1400 °C. Hotovým produktem je cihla z karbidu křemíku vázaná oxynitridem křemíku s α-SiC jako kostrou a Si2ON2 jako matricí. V matrici jsou často malá množství Si a Si3N4.

Cihly z karbidu křemíku pojené sialonem

Sialonem vázané cihly z karbidu křemíku se vyrábějí smícháním prášku Si3N4 a Al203 do karbidu křemíku podle určitého poměru velikosti částic, přidáním pojiva k promíchání, a poté vypalování v redukční atmosféře po formování. Vyrábí se žáruvzdorné výrobky s α-SiC jako kostrou a Sialonem jako matricí. Protože mezi částicemi existuje matrice Sialon, zlepšuje se pevnost výrobku a zvyšuje se odolnost proti tepelným šokům.

Produkty z rekrystalizovaného karbidu křemíku

Produkty z rekrystalizovaného karbidu křemíku se skládají z 100% α-SiC a nemají druhou fázi.
Surovina obsahuje více než 99.5% SiC. Přijímá gradaci částic s maximální hustotou balení, a vysokotlaké lisování, a je vypalován v elektrické peci, která je izolována od vzduchu. Teplota je nad 2100°C. Elektrická pec musí být vypálena na 2500°C. SiC se odpařuje a kondenzuje, výsledkem je samovazná struktura bez smršťování.