Karbid kremíka viazaný nitridom

Karbid kremíka viazaný nitridom je neuveriteľne pevný a húževnatý materiál s výnimočnými vlastnosťami odolnosti proti korózii, ktorý je ideálnym materiálom bočných stien veľkých predspálených hliníkových elektrolytických článkov.

Doterajšie pokusy o výrobu spojiva pre oxid kremičitý, ktoré by poskytovalo veľmi vysokú pevnosť pri zvýšených teplotách a zároveň zostalo odolné voči oxidácii, boli úspešné len čiastočne.

Pevnosť pri vysokých teplotách

Mnohé pokusy o výrobu žiaruvzdorných telies z karbidu kremíka s vysokou pevnosťou za tepla, vynikajúcou odolnosťou voči oxidácii a silnou odolnosťou voči tepelným šokom zlyhali z dôvodu neúčinného ílu alebo iných zložiek vytvárajúcich sklovité väzby, ktoré nie sú dostatočne odolné voči oxidácii, čo vedie k strate pevnosti pri prevádzkových teplotách.

Tento vynález poskytuje nový a zdokonalený žiaruvzdorný materiál pozostávajúci zo zŕn karbidu kremíka, ktoré sú spojené väzbami nitridu kremíka, s výnimočne vysokým modulom pružnosti pri roztrhnutí pri teplote 1350 °C. C, ktorý je približne dvojnásobný v porovnaní s existujúcimi vysokokvalitnými žiaruvzdornými materiálmi z karbidu kremíka na trhu.

Karbidová tehla Duratec s nitridovou väzbou sa široko používa v tunelových a kyvadlových peciach a slúži ako ideálny materiál bočných stien veľkých predpálených hliníkových elektrolytických článkov. Môže sa pochváliť vynikajúcou odolnosťou proti kryolitovej korózii, ako aj vynikajúcou pevnosťou v ohybe. Okrem toho sa na jeho tvarovanie môže použiť vibračné lisovanie pred tým, ako sa na jeho vypálenie do tvaru použije postupné vysokotlakové nitračné spekanie.

Vysoká odolnosť

Karbid kremíka viazaný nitridom vyniká medzi technickými materiálmi ako materiál s jednou z najvyšších hodnôt húževnatosti. Vyznačuje sa mimoriadne vysokou mechanickou pevnosťou, ako aj odolnosťou voči tečeniu a oxidácii pri zvýšených teplotách; okrem toho SiC poskytuje vynikajúcu lomovú húževnatosť, vďaka čomu je tento materiál ideálny pre aplikácie, ktoré vyžadujú, aby keramika odolávala nárazom a otrasom.

NBSiC je vysoko odolný voči tepelným šokom. Môže sa pochváliť veľmi vysokou pevnosťou v ohybe pri nízkych teplotách a môže byť tvarovaný do zložitých tvarov pomocou Blaschovho procesu, pričom má vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a ľahko sa čistí.

NBSiC dobre odoláva korózii spôsobenej kryolitom a medenou troskou a má vynikajúce žiaruvzdorné vlastnosti, ktoré z neho robia ideálny materiál bočných stien pre veľké predpečené hliníkové elektrolytické články. Okrem toho túto vlastnosť dokazuje jeho veľmi dlhá kampaňová životnosť; pri podrobení zrýchlenému oxidačnému testu štandardné lepené telesá z karbidu kremíka časom priberajú na hmotnosti, pretože ich kvalita sa časom zhoršuje - čo je indikátor, že sa rýchlo kazia.

Vysoká hustota

Karbid kremíka viazaný nitridom má vysokú hustotu, takže je vhodný pre aplikácie, kde je zníženie hmotnosti kritické. Okrem toho jeho vynikajúca tepelná vodivosť šetrí energiu pri prevádzke zariadení s teplotami vyššími ako 120 st.

NBSiC sa vyrába odlievaním vodnej suspenzie obsahujúcej hrubé zrná karbidu kremíka a jemné častice oxidu kremičitého spolu so žiaruvzdorným spojivom, ako je mullit alebo magnézium, pred tvarovaním zelených tvarov a ohrievaním v dusíkovej atmosfére, kde plynný dusík reaguje s kremíkom za vzniku nitridu kremíka.

Výsledkom tejto reakcie je produkt s relatívne vysokým obsahom oxidu kremičitého a veľmi nízkym obsahom nitridu kremíka, ktorý sa vyznačuje veľmi vysokou pevnosťou väzby kremíka, vynikajúcou odolnosťou proti tepelným šokom a korózii, dobrou odolnosťou proti alkalickej erózii, ako aj dobrou odolnosťou proti oxidácii - vďaka čomu je veľmi univerzálny pre rôzne priemyselné aplikácie.

Vysoká vodivosť

Karbid kremíka viazaný nitridom sa môže pochváliť vynikajúcou tepelnou vodivosťou pre efektívny prenos tepla a rovnomerné teploty v celej výrobnej linke, zatiaľ čo jeho odolnosť voči oderu chráni termočlánky pred opotrebovaním, čo pomáha šetriť náklady na opravy alebo prestoje.

Karbid kremíka s nitridovou väzbou má vynikajúcu chemickú odolnosť proti korózii kryolitom a medenou troskou, čo z neho robí ideálny materiál na použitie na veľkých predspálených hliníkových elektrolytických článkoch ako bočné steny.

Karbid kremíka viazaný nitridom (NBC) je moderný žiaruvzdorný materiál zložený z vysokokvalitného SiC a priemyselného kremičitého prášku ako suroviny, ktorý sa vibračným lisovaním formuje do výrobkov špeciálneho tvaru a potom sa speká pomocou vysokotlakového nitračného spekania. NBC sa môže pochváliť mnohými výnimočnými vlastnosťami, ako je vysoká pevnosť pri zvýšených teplotách, vynikajúca húževnatosť, nízka miera rozťažnosti, veľká miera tepelnej vodivosti, malý koeficient lineárnej rozťažnosti a dobré vlastnosti odolnosti proti oderu - ideálny na použitie v oceliarskom, neželeznej metalurgii a keramickom priemysle v porovnaní s tradičnými doskami z karbidu kremíka a výrobkami z kordieritového mullitu, ktorý je ľahší, pevnejší, nedeformovaný, energeticky účinnejší, čím šetrí priestor pece a má dlhšiu životnosť v porovnaní s tradičnými doskami z karbidu kremíka alebo výrobkami z kordieritového mullitu.