Carbure de silicium lié à la nitrure

Le carbure de silicium lié au nitrure est un matériau incroyablement solide et résistant, avec des propriétés exceptionnelles de résistance à la corrosion, qui constitue un matériau idéal pour les parois latérales des grandes cuves d'électrolyse en aluminium précuites.

Jusqu'à présent, les tentatives de production d'un liant pour la silice qui offrirait une résistance très élevée à des températures élevées tout en restant résistant à l'oxydation n'ont été que partiellement couronnées de succès.

Résistance à haute température

De nombreuses tentatives de production de corps réfractaires en carbure de silicium présentant une résistance élevée à chaud, une excellente résistance à l'oxydation et une forte résistance aux chocs thermiques ont échoué en raison de l'inefficacité de l'argile ou d'autres ingrédients produisant des liaisons vitreuses qui ne sont pas suffisamment résistantes à l'oxydation, ce qui se traduit par une perte de résistance aux températures de fonctionnement.

La présente invention fournit un matériau réfractaire nouveau et amélioré comprenant des grains de carbure de silicium maintenus ensemble par des liaisons de nitrure de silicium, avec un module de rupture exceptionnellement élevé à 1350 degrés Celsius, qui est environ le double de celui des matériaux réfractaires de haute qualité existants sur le marché. C, qui est environ le double de celui des réfractaires en carbure de silicium de haute qualité existant sur le marché.

La brique de carbure de silicium liée au nitrure Duratec est largement utilisée dans les fours tunnels et les fours à navette, et constitue un matériau idéal pour les parois latérales des grandes cuves d'électrolyse de l'aluminium précuites. Elle présente une excellente résistance à la corrosion par la cryolithe ainsi qu'une résistance supérieure à la flexion. En outre, le pressage par vibration peut être utilisé pour la mettre en forme avant que le frittage par nitration à haute pression ne soit utilisé pour lui donner sa forme.

Haute résistance

Le carbure de silicium lié à la nitrure se distingue parmi les matériaux d'ingénierie par l'une des valeurs de ténacité les plus élevées. Il présente une résistance mécanique extrêmement forte ainsi qu'une résistance au fluage et à l'oxydation à des températures élevées. En outre, le carbure de silicium présente une ténacité exceptionnelle à la rupture, ce qui en fait un matériau idéal pour les applications exigeant que la céramique résiste aux impacts et aux chocs.

Le NBSiC est très résistant aux chocs thermiques. Il présente une très grande résistance à la flexion à basse température et peut être formé dans des formes complexes à l'aide du procédé Blasch, tout en ayant une excellente résistance à l'usure et en étant facile à nettoyer.

Le NBSiC résiste bien à la corrosion par la cryolite et le laitier de cuivre et présente d'excellentes propriétés réfractaires qui en font le matériau idéal pour les parois latérales des grandes cuves d'électrolyse en aluminium précuites. En outre, sa très longue durée de vie démontre cette propriété ; lorsqu'ils sont soumis à un test d'oxydation accélérée, les corps en carbure de silicium liés standard prennent du poids au fil du temps à mesure que leur qualité se détériore, ce qui indique qu'ils se détériorent rapidement.

Haute densité

Le carbure de silicium lié au nitrure offre une densité élevée, ce qui le rend adapté aux applications où la réduction du poids est essentielle. En outre, sa conductivité thermique supérieure permet d'économiser de l'énergie lors de l'utilisation d'équipements dont la température dépasse 120 degrés Celsius.

Le NBSiC est produit par coulée d'une boue aqueuse contenant de gros grains de carbure de silicium et de fines particules de silice avec un liant réfractaire tel que la mullite ou la magnésie, avant de façonner des formes vertes à partir de cette boue et de les traiter par chauffage dans une atmosphère d'azote où l'azote gazeux réagit avec le silicium pour former du nitrure de silicium.

Cette réaction donne un produit à teneur relativement élevée en silice et à très faible teneur en nitrure de silicium, qui se distingue par une très grande force d'adhérence du silicium, une excellente résistance aux chocs thermiques et à la corrosion, une bonne résistance à l'érosion alcaline, ainsi qu'une bonne résistance à l'oxydation - ce qui le rend très polyvalent pour diverses applications industrielles.

Haute conductivité

Le carbure de silicium lié au nitrure présente une conductivité thermique supérieure pour un transfert de chaleur efficace et des températures uniformes sur toute la ligne de production, tandis que sa résistance à l'abrasion protège les thermocouples de l'usure, ce qui permet d'économiser sur les réparations et les temps d'arrêt.

Le carbure de silicium à liant nitrure présente une excellente résistance chimique à la cryolite et à la corrosion par le laitier de cuivre, ce qui en fait le matériau idéal pour les parois latérales des grandes cellules électrolytiques en aluminium précuites.

Le carbure de silicium lié au nitrure (NBC) est un réfractaire avancé composé de SiC de haute qualité et de poudre de silice industrielle comme matières premières, formé en produits de forme spéciale par pressage par vibration, puis fritté en utilisant le frittage par nitration à haute pression par étapes. Le NBC possède de nombreuses propriétés exceptionnelles telles qu'une résistance élevée à des températures élevées, une excellente ténacité, de faibles taux de dilatation, des taux de conductivité thermique élevés, un faible coefficient de dilatation linéaire et de bonnes propriétés de résistance à l'abrasion. Il est idéal pour une utilisation dans les industries de l'acier, de la métallurgie non ferreuse et de la céramique par rapport aux plaques traditionnelles de carbure de silicium et aux produits en mullite de cordiérite. Il est plus léger, plus résistant, non déformé et plus efficace sur le plan énergétique, ce qui permet d'économiser de l'espace dans le four et d'avoir une durée de vie plus longue que les plaques traditionnelles de carbure de silicium ou les produits en mullite de cordiérite.