Carburo de silicio aglomerado con nitruro

El carburo de silicio aglomerado con nitruro es un material increíblemente fuerte y resistente con excepcionales propiedades de resistencia a la corrosión que constituye un material de pared lateral ideal para grandes celdas electrolíticas de aluminio precocido.

Hasta ahora, los intentos de producir un aglutinante para la sílice que proporcione una resistencia muy alta a temperaturas elevadas sin dejar de ser resistente a la oxidación sólo han tenido éxito parcialmente.

Resistencia a altas temperaturas

Numerosos intentos de producir cuerpos refractarios de carburo de silicio con alta resistencia en caliente, excelente resistencia a la oxidación y fuerte resistencia al choque térmico han fracasado debido a que la arcilla ineficaz u otros ingredientes que producen enlaces vítreos no son suficientemente resistentes a la oxidación, lo que hace que se pierda resistencia a las temperaturas de funcionamiento.

La presente invención proporciona un material refractario nuevo y mejorado que comprende granos de carburo de silicio unidos por enlaces de nitruro de silicio, con un módulo de ruptura excepcionalmente alto a 1350 deg. C que es aproximadamente el doble que el de los refractarios de carburo de silicio de alto grado existentes en el mercado.

El ladrillo de carburo de silicio con aglomerante de nitruro Duratec se utiliza ampliamente en hornos de túnel y de lanzadera, y sirve como material de pared lateral ideal para grandes celdas electrolíticas de aluminio precocido. Presenta una excelente resistencia a la corrosión por criolita, así como una resistencia superior a la flexión. Además, puede moldearse mediante prensado por vibración antes de utilizar la sinterización por nitración a alta presión para darle forma.

Alta resistencia

El carburo de silicio ligado con nitruro destaca entre los materiales de ingeniería por tener uno de los valores de tenacidad más altos. Presenta una resistencia mecánica extremadamente fuerte, así como resistencia a la fluencia y a la oxidación a temperaturas elevadas; además, el carburo de silicio ofrece una extraordinaria tenacidad a la fractura, lo que hace que este material sea perfecto para aplicaciones que requieren que la cerámica resista impactos y choques.

El NBSiC es muy resistente al choque térmico. Presenta una resistencia a la flexión muy alta a baja temperatura y puede moldearse en formas complejas mediante el proceso Blasch, al tiempo que tiene una excelente resistencia al desgaste y es fácil de limpiar.

El NBSiC resiste bien la corrosión provocada por la criolita y la escoria de cobre y presenta excelentes propiedades refractarias que lo convierten en el material de pared lateral ideal para grandes celdas electrolíticas de aluminio precocido. Además, su larguísima vida útil en campaña demuestra esta propiedad; cuando se someten a una prueba de oxidación acelerada, los cuerpos de carburo de silicio aglomerado estándar ganan peso con el tiempo a medida que su calidad se deteriora con el paso del tiempo, lo que es un indicador de que se están deteriorando rápidamente.

Alta densidad

El carburo de silicio aglomerado con nitruro ofrece una alta densidad, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en las que la reducción de peso es fundamental. Además, su conductividad térmica superior ahorra energía cuando se utilizan equipos con temperaturas superiores a 120 grados.

El NBSiC se produce por gelificación de una pasta acuosa que contiene granos gruesos de carburo de silicio y partículas finas de sílice junto con un aglutinante refractario como la mullita o la magnesia, antes de moldear formas verdes a partir de ella y calentarlas para tratarlas en una atmósfera de nitrógeno donde el nitrógeno gaseoso reacciona con el silicio para formar nitruro de silicio.

Esta reacción da como resultado un producto con un contenido relativamente alto de sílice y muy bajo de nitruro de silicio, que se distingue por una resistencia muy alta a la adherencia del silicio, una excelente resistencia al choque térmico y a la corrosión, una buena resistencia a la erosión alcalina, así como una buena resistencia a la oxidación, lo que lo hace muy versátil para diversas aplicaciones industriales.

Alta conductividad

El carburo de silicio aglomerado con nitruro presenta una conductividad térmica superior para una transferencia de calor eficaz y temperaturas uniformes en toda la línea de producción, mientras que su resistencia a la abrasión protege los termopares del desgaste, lo que ayuda a ahorrar en reparaciones o gastos de inactividad.

El carburo de silicio aglomerado con nitruro tiene una excelente resistencia química contra la corrosión por criolita y escoria de cobre, lo que lo convierte en el material ideal para utilizar en grandes celdas electrolíticas de aluminio precocido como paredes laterales.

El carburo de silicio aglomerado con nitruro (NBC) es un refractario avanzado compuesto por SiC de alta calidad y polvo de sílice industrial como materias primas, que se transforma en productos de forma especial mediante prensado por vibración y, a continuación, se sinteriza por nitración a alta presión. El NBC presenta numerosas propiedades excepcionales, como alta resistencia a temperaturas elevadas, excelente tenacidad, bajos índices de dilatación, altos índices de conductividad térmica, bajo coeficiente de dilatación lineal y buenas propiedades de resistencia a la abrasión. Es ideal para su uso en las industrias del acero, la metalurgia no férrea y la cerámica, en comparación con las placas de carburo de silicio tradicionales y los productos de mullita de cordierita. Es más ligero, más resistente, no deformado y más eficiente energéticamente, por lo que ahorra espacio en el horno y tiene una vida útil más larga que las placas de carburo de silicio tradicionales o los productos de mullita de cordierita.