Nitridbundet silisiumkarbid

Nitridbundet silisiumkarbid er et utrolig sterkt og seigt materiale med eksepsjonelle korrosjonsbestandige egenskaper som gjør det til et ideelt sideveggmateriale for store, ferdigbakte elektrolyseceller i aluminium.

Hittil har man bare delvis lyktes med å lage en binding for silisiumdioksyd som gir svært høy styrke ved høye temperaturer, samtidig som den er motstandsdyktig mot oksidasjon.

Styrke ved høye temperaturer

Mange forsøk på å produsere ildfaste legemer av silisiumkarbid med høy varmfasthet, utmerket motstand mot oksidasjon og sterk motstand mot termiske sjokk har mislyktes på grunn av ineffektiv leire eller andre ingredienser som produserer glassaktige bindinger som ikke er tilstrekkelig motstandsdyktige mot oksidasjon, noe som fører til at styrken går tapt ved driftstemperaturer.

Den foreliggende oppfinnelsen gir et nytt og forbedret ildfast materiale som består av silisiumkarbidkorn som holdes sammen av silisiumnitridbindinger, med en eksepsjonelt høy bruddmodul ved 1350 grader C som er omtrent dobbelt så høy som eksisterende høyverdige ildfaste materialer på markedet. C, som er omtrent dobbelt så høy som for eksisterende høykvalitets ildfaste materialer av silisiumkarbid på markedet.

Duratec nitridbundet silisiumkarbidstein er mye brukt i tunnel- og skyttelovner, og fungerer som et ideelt sideveggmateriale for store forbrente elektrolyseceller i aluminium. Det har utmerket korrosjonsbestandighet mot kryolittkorrosjon samt overlegen bøyestyrke. Videre kan vibrasjonspressing brukes til å forme den før høytrykkssintring med nitrering brukes til å brenne den i form.

Høy robusthet

Nitridbundet silisiumkarbid skiller seg ut blant tekniske materialer ved å ha en av de høyeste seighetsverdiene. Det har en ekstremt sterk mekanisk styrke samt motstand mot kryp og oksidasjon ved høye temperaturer. I tillegg gir SiC enestående bruddseighet, noe som gjør dette materialet perfekt for bruksområder som krever at keramikken skal motstå slag og støt.

NBSiC er svært motstandsdyktig mot termisk sjokk. Det har svært høy bøyestyrke ved lave temperaturer og kan formes til komplekse former ved hjelp av Blasch-prosessen, samtidig som det har utmerket slitestyrke og er lett å rengjøre.

NBSiC står seg godt mot korrosjon fra kryolitt og kobberslagg og har utmerkede ildfaste egenskaper som gjør det til det ideelle sideveggsmaterialet for store forbrente elektrolyseceller i aluminium. I tillegg demonstrerer den svært lange kampanjelevetiden denne egenskapen; når de utsettes for en akselerert oksidasjonstest, øker standard limte silisiumkarbidlegemer i vekt over tid, ettersom kvaliteten forringes over tid - en indikator på at de forringes raskt.

Høy tetthet

Nitridbundet silisiumkarbid har høy tetthet, noe som gjør det egnet for bruksområder der vektreduksjon er avgjørende. Den overlegne varmeledningsevnen gjør det dessuten mulig å spare energi ved drift av utstyr med temperaturer på over 120 grader.

NBSiC produseres ved å gelstøpe en vandig slurry som inneholder grove silisiumkarbidkorn og fine silisiumdioksidpartikler sammen med et ildfast bindemiddel som mullitt eller magnesia, før det formes til grønne former og varmebehandles i en nitrogenatmosfære der gassformig nitrogen reagerer med silisium for å danne silisiumnitrid.

Denne reaksjonen resulterer i et produkt med et relativt høyt innhold av silisiumdioksyd og svært lite silisiumnitrid, som utmerker seg med svært høy bindingsstyrke, utmerket motstand mot termisk sjokk og korrosjon, god motstand mot alkalisk erosjon samt god oksidasjonsbestandighet - noe som gjør det svært allsidig for ulike industrielle bruksområder.

Høy ledningsevne

Nitridbundet silisiumkarbid har overlegen varmeledningsevne for effektiv varmeoverføring og jevne temperaturer i hele produksjonslinjen, samtidig som slitestyrken beskytter termoelementene mot slitasje, noe som bidrar til å spare utgifter til reparasjoner eller driftsstans.

Nitridbundet silisiumkarbid har utmerket kjemisk motstand mot kryolitt- og kobberslaggkorrosjon, noe som gjør det til det ideelle materialet å bruke som sidevegger på store, ferdigbakte elektrolyseceller i aluminium.

Nitridbundet silisiumkarbid (NBC) er et avansert ildfast materiale som består av høykvalitets SiC og industrielt silikapulver som råmaterialer, formet til spesialformede produkter ved hjelp av vibrasjonspressing, og deretter sintret ved hjelp av trinnvis høytrykksnitreringssintring. NBC har mange eksepsjonelle egenskaper som høy styrke ved høye temperaturer, utmerket seighet, lave ekspansjonshastigheter, stor varmeledningsevne, liten lineær ekspansjonskoeffisient og gode slitestyrkeegenskaper - ideelt for bruk i stål, ikke-jernholdig metallurgi og keramisk industri sammenlignet med tradisjonelle silisiumkarbidplater og kordieritt-mullittprodukter, som er lettere, sterkere, ikke-deformert og mer energieffektive, noe som sparer plass i ovnen og gir lengre levetid enn tradisjonelle silisiumkarbidplater eller kordieritt-mullittprodukter.