Nitridbunden kiselkarbid

Nitridbunden kiselkarbid är ett otroligt starkt och segt material med exceptionella korrosionsbeständighetsegenskaper som gör det till ett idealiskt sidoväggsmaterial för stora elektrolytiska celler av förbakat aluminium.

Hittills har försöken att framställa ett bindemedel för kiseldioxid som skulle ge mycket hög hållfasthet vid förhöjda temperaturer och samtidigt vara motståndskraftigt mot oxidation bara delvis lyckats.

Hållfasthet vid höga temperaturer

Många försök att tillverka eldfasta kiselkarbidkroppar med hög varmhållfasthet, utmärkt motståndskraft mot oxidation och stark motståndskraft mot termisk chock har misslyckats på grund av ineffektiv lera eller andra ingredienser som ger glasartade bindningar som inte är tillräckligt motståndskraftiga mot oxidation, vilket leder till att styrkan förloras vid driftstemperaturer.

Den föreliggande uppfinningen ger ett nytt och förbättrat eldfast material som består av kiselkarbidkorn som hålls samman av kiselnitridbindningar, med en exceptionellt hög brottmodul vid 1350 deg. C som är ungefär dubbelt så hög som för befintliga högvärdiga kiselkarbid eldfasta material på marknaden.

Duratec nitridbundna kiselkarbidstenar används ofta i tunnel- och skyttelugnar och fungerar som ett idealiskt sidoväggsmaterial för stora elektrolytiska celler i förbakat aluminium. Det har utmärkt korrosionsbeständighet mot kryolitkorrosion samt överlägsen böjhållfasthet. Dessutom kan vibrationspressning användas för att forma den innan stegvis högtrycksnitreringssintring används för att skjuta den i form.

Hög Tålighet

Nitridbunden kiselkarbid utmärker sig bland tekniska material genom att ha ett av de högsta seghetsvärdena. Det har en extremt stark mekanisk hållfasthet samt motståndskraft mot krypning och oxidation vid förhöjda temperaturer; dessutom ger SiC enastående brottseghet, vilket gör detta material perfekt för applikationer som kräver att keramik ska motstå slag och stötar.

NBSiC är mycket motståndskraftigt mot termisk chock. Den har mycket hög böjhållfasthet vid låg temperatur och kan formas till komplexa former med Blasch-processen, samtidigt som den har utmärkt slitstyrka och är lätt att rengöra.

NBSiC står sig väl mot korrosion från kryolit och kopparslagg och har utmärkta eldfasta egenskaper som gör det till det idealiska sidoväggsmaterialet för stora elektrolytiska celler av förbakad aluminium. Dessutom visar den mycket långa kampanjtiden denna egenskap; när de utsätts för ett accelererat oxidationstest ökar standardbundna kiselkarbidkroppar i vikt med tiden eftersom deras kvalitet försämras med tiden - en indikator på att de försämras snabbt.

Hög densitet

Nitridbunden kiselkarbid har hög densitet, vilket gör den lämplig för applikationer där viktreduktion är avgörande. Dessutom sparar den överlägsna värmeledningsförmågan energi vid drift av utrustning med temperaturer som överstiger 120 grader Celsius.

NBSiC framställs genom gelgjutning av en vattenhaltig uppslamning som innehåller grova kiselkarbidkorn och fina kiseldioxidpartiklar tillsammans med ett eldfast bindemedel, t.ex. mullit eller magnesia, varefter gröna former formas och värmebehandlas i en kväveatmosfär där gasformigt kväve reagerar med kisel och bildar kiselnitrid.

Denna reaktion resulterar i en produkt med relativt hög kiseldioxidhalt och mycket låg kiselnitridhalt, som kännetecknas av en mycket hög kiselbindningsstyrka, utmärkt motståndskraft mot termisk chock och korrosion, god motståndskraft mot alkalierosion samt god oxidationsbeständighet - vilket gör den mycket mångsidig för olika industriella tillämpningar.

Hög ledningsförmåga

Nitridbunden kiselkarbid har överlägsen värmeledningsförmåga för effektiv värmeöverföring och enhetliga temperaturer i hela produktionslinjen, medan dess nötningsbeständighet skyddar termoelement från slitage, vilket bidrar till att spara in på reparationer och stilleståndskostnader.

Nitridbunden kiselkarbid har utmärkt kemisk beständighet mot kryolit- och kopparslaggkorrosion, vilket gör det till ett idealiskt material att använda som sidoväggar på stora förbakade elektrolytiska aluminiumceller.

Nitridbunden kiselkarbid (NBC) är ett avancerat eldfast material som består av högkvalitativ SiC och industriellt kiseldioxidpulver som råmaterial, som formas till specialformade produkter genom vibrationspressning och sedan sintras med hjälp av nitreringssintring under högt tryck. NBC har många exceptionella egenskaper som hög hållfasthet vid förhöjda temperaturer, utmärkt seghet, låga expansionshastigheter, stora värmeledningshastigheter, liten linjär expansionskoefficient och goda nötningsbeständighetsegenskaper - idealisk för användning i stål, icke-järnmetallurgi och keramiska industrier jämfört med traditionella kiselkarbidplattor och cordieritmullitprodukter som är lättare, starkare, icke-deformerade mer energieffektiva vilket sparar ugnsutrymme och har längre livslängd jämfört med traditionella kiselkarbidplattor eller cordieritmullitprodukter.