Силициев карбид, свързан с нитрид

Нитридно свързаният силициев карбид е невероятно здрав и издръжлив материал с изключителна устойчивост на корозия, който е идеален материал за странични стени на големи предварително изпечени алуминиеви електролитни клетки.

Досега опитите за създаване на връзка за силициев диоксид, която да осигурява много висока якост при повишени температури и същевременно да е устойчива на окисляване, са успешни само частично.

Устойчивост при високи температури

Многобройните опити за производство на огнеупорни тела от силициев карбид с висока якост при горещо нагряване, отлична устойчивост на окисляване и силна устойчивост на термични удари се провалят поради неефективна глина или други съставки, създаващи стъкловидни връзки, които не са достатъчно устойчиви на окисляване, което води до загуба на якост при работни температури.

Настоящото изобретение предоставя нов и подобрен огнеупорен материал, състоящ се от зърна силициев карбид, свързани помежду си със силициев нитрид, с изключително висок модул на скъсване при 1350 градуса. С, който е приблизително два пъти по-висок от този на съществуващите на пазара висококачествени огнеупорни материали от силициев карбид.

Тухлата от силициев карбид с нитридно свързване Duratec се използва широко в тунелни и совалкови пещи и служи като идеален материал за странични стени на големи предварително изпечени алуминиеви електролитни клетки. Тя се отличава с отлична устойчивост на криолитна корозия, както и с превъзходна якост на огъване. Освен това за оформянето му може да се използва вибропресоване, преди да се прибегне до етапно нитрационно синтероване под високо налягане за изпичането му във форма.

Висока издръжливост

Нитридно свързаният силициев карбид се откроява сред инженерните материали като притежаващ една от най-високите стойности на жилавост. Той се отличава с изключително силна механична якост, както и с устойчивост на пълзене и окисляване при повишени температури; освен това SiC дава изключителна якост на разрушаване, което прави този материал идеален за приложения, изискващи керамика, която да устоява на удари и сътресения.

NBSiC е изключително устойчив на термичен шок. Той се отличава с много висока якост на огъване при ниска температура и може да се оформя в сложни форми чрез процеса Blasch, като същевременно има отлична износоустойчивост и се почиства лесно.

NBSiC издържа добре на корозия от криолит и медна шлака и има отлични огнеупорни свойства, които го правят идеален материал за странични стени на големи предварително изпечени алуминиеви електролитни клетки. Освен това много дългият му живот в кампанията демонстрира това свойство; когато се подлагат на тест за ускорено окисляване, стандартните тела от свързан силициев карбид с времето увеличават теглото си, тъй като качеството им се влошава с времето - показател, че те се разрушават бързо.

Висока плътност

Нитридно свързаният силициев карбид има висока плътност, което го прави подходящ за приложения, при които намаляването на теглото е от решаващо значение. Освен това неговата отлична топлопроводимост спестява енергия при работа на оборудване с температури над 120 градуса.

NBSiC се произвежда чрез леене в гел на водна суспензия, съдържаща едри зърна силициев карбид и фини частици силициев диоксид, заедно с огнеупорно свързващо вещество, като мулит или магнезий, след което се оформят зелени форми от нея и се нагряват в азотна атмосфера, където газообразният азот реагира със силиция, образувайки силициев нитрид.

В резултат на тази реакция се получава продукт със сравнително високо съдържание на силициев диоксид и много ниско съдържание на силициев нитрид, който се отличава с много висока якост на свързване на силиция, отлична устойчивост на термични удари и корозия, добра устойчивост на алкална ерозия, както и добра устойчивост на окисление - което го прави изключително универсален за различни индустриални приложения.

Висока проводимост

Нитридно свързаният силициев карбид се отличава с превъзходна топлопроводимост за ефективен пренос на топлина и еднакви температури в цялата производствена линия, а устойчивостта му на износване предпазва термодвойките от износване, което помага да се спестят разходи за ремонт или престой.

Нитридно свързаният силициев карбид има отлична химическа устойчивост срещу корозия от криолит и медна шлака, което го прави идеален материал за използване в големи предварително изпечени алуминиеви електролитни клетки като странични стени.

Нитрид-свързаният силициев карбид (NBC) е модерна огнеупорна материя, съставена от висококачествен SiC и промишлен силициев диоксид на прах като суровини, оформени в специални продукти чрез вибропресоване, след което се синтероват с помощта на нитрационно синтероване под високо налягане. NBC се отличава с множество изключителни свойства, като например висока якост при повишени температури, отлична твърдост, ниски нива на разширение, големи нива на топлопроводимост, малък коефициент на линейно разширение и добри свойства на устойчивост на износване - идеален за използване в стоманодобивната, цветната металургия и керамичната промишленост в сравнение с традиционните плочи от силициев карбид и продуктите от кордиерит мулит, който е по-лек, по-здрав, недеформиран, по-енергийно ефективен, като по този начин спестява място в пещта и има по-дълъг живот в сравнение с традиционните плочи от силициев карбид или продуктите от кордиерит мулит.