氮化硅结合碳化硅窑具
碳化硅结合氮化硅马弗板烧结炉
碳化硅结合氮化硅马弗板烧结炉1. 什么是碳化硅和氮化硅？嘿，大家好，今天我们来聊聊一个科技圈的“明星”——碳化硅和氮化硅。
这俩家伙可是有点儿“传奇”色彩。
首先，碳化硅，这玩意儿是个硬货，硬度超高，能耐高温，而且抗氧化能力杠杠的。
你问我它有什么用？别急，这里有个小秘密，它被广泛应用在电子元器件、光电材料上，简直是个“百搭”！接着说氮化硅，它的名字听起来就很“高冷”，其实是个“聪明”家伙，特别擅长抗热和抗腐蚀。
想想，咱们日常用的陶瓷，很多都是用它做的。
哎，要是把这两个家伙结合在一起，简直就是“天生一对”，像酱油和炒饭，绝配得很！2. 马弗板的作用2.1 马弗板的基本功能那么，咱们今天的主角，马弗板，又是什么呢？简单来说，马弗板就像个“小厨房”，专门用来烧结材料。
它的工作原理其实也不复杂，就是通过加热把材料变成所需的形状和性能。
可谓是“火力全开”，帮我们实现各种“高大上”的需求。
想象一下，马弗板就像个“美食家”，它能把原料通过高温“烹饪”成你想要的结果。
不过，可不能随便来个“高温大烤”，这可是个讲究火候的活，温度、时间样样要讲究，像是做菜一样，稍微一不小心，就可能“翻车”！2.2 为什么选择碳化硅和氮化硅？那么，为什么要选用碳化硅和氮化硅呢？因为它们能耐高温，跟马弗板简直是“天作之合”。
这两种材料的结合，能够提高烧结过程中的耐热性和抗氧化性。
这样一来，我们就能在高温环境下得到更好的烧结效果，真是一举两得。
更重要的是，碳化硅和氮化硅的结合，不仅提升了性能，还能减少材料的变形和裂纹，简直就像给马弗板穿上了一件“防护服”，让它在烧结过程中更加稳定，放心又可靠。
3. 烧结炉的应用3.1 烧结炉在工业中的重要性说到烧结炉，它在工业上的应用可谓是不可或缺。
无论是航空航天、汽车制造，还是电子产业，烧结炉都扮演着举足轻重的角色。
它就像一个“万用工具”，能够帮助我们实现各种复杂的材料处理过程。
想想，如果没有烧结炉，许多高性能的材料就无法诞生，咱们的科技生活也会大打折扣。
氮化硅结合碳化硅制品系列技术指标
氮化硅结合碳化硅制品系列技术指标
碳化硅是人工合成的高级无机非金属材料，由共价健结合，硬度仅次于金刚石，熔点2600℃，真密度3.21g/cm3。
热导率达8.37W/m·k ；氮化硅熔点1900℃，莫氏硬度9，真密度3.19 g/cm3，热导率15W/m·k（石墨为129 W/m·k），氮化硅结合碳化硅是结合双方性能研制的一种新型高性能的耐火制品，化学性能稳定，常温抗折强度是普通耐火材料的4~8倍，是传统碳化硅制品（粘土结合碳化硅）的2~3倍，导热系数是一般耐火材料的7~8倍，是传统碳化硅的倍，热膨胀系数是一般耐火材料的一半。
实践证明，氮化硅结合碳化硅制品（150×150×15）经1100℃直接水冷30次不出现裂纹，有较好的热震稳定性。
抗高温蠕变、抗酸性、抗碱性、抗氧化性能优异，抗铝（Al ）、铅（Pb ）、锡（Sn ）、锌（Zn ）、铜（Cu ）等熔融金属侵蚀，电绝缘性良好，常温比电阻高。
用氮化硅结合碳化硅代替传统的碳化硅制品，可减轻窑具重量50%，提高炉池装载率16%，节能15%以上，是企业提高产品质量，增加经济效益的理想耐火材料。
碳化硅结合氮化硅制品的发展现状
碳化硅结合氮化硅制品的发展现状氮化硅结合碳化硅制品是近30年发展起来的一种高科技耐火材料。
1955年，美国Casrborunduln公司在生产硅酸盐结合碳化硅制品的基础上研制成功，并获得了专利权。
1960年日本TKR公司引进美国的此项技术并成功应用[1～2]。
氮化硅和碳化硅均为共价键极强的化合物，有相似的物理和化学性能，在高温状态下仍保持较高的键合强度。
硅粉均匀包围碳化硅，经过高温氮化反应，形成致密的网络结构，因此氮化硅结合碳化硅制品具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷、抗氧化等一系列优异性能，且对氢氟酸以外的所有无机酸都具有良好的抵抗性，不被金属液尤其是非铁金属液润湿，能耐大部分有色金属熔融液的侵蚀。
作为高级耐火材料在各种气氛中正常使用温度可达1500 ℃左右，广泛用于陶瓷、有色冶金、钢铁冶金、粉末冶金、化工等行业。
1 氮化硅结合碳化硅制品的主要制备方法氮化硅的制备方法包括：硅粉直接氮化法、碳热还原二氧化硅法、Si（NH）2热分解法、SiH4和NH3气相反应法。
通常情况下，反应烧结氮化硅结合碳化硅制品中氮化硅生成方法为硅粉直接氮化法，高温下通过氮向硅粉粒子内部扩散，化合生成氮化硅[6～7]。
氮化硅结合碳化硅制品制备经过七个步骤：原料处理、配料、混料、成型、干燥、氮化烧成、产品检验。
氮化原料主要采用工业用绿碳化硅和硅粉，经破碎、水洗等方法进行原料预处理，根据配方（表1）称量碳化硅砂及硅粉，按要求把不同粒度的碳化硅原料放入混料机内干混，然后加入有機结合剂温混，充分搅拌15～20 min，过筛后，放入料仓进行闷料储存24 h。
将闷好的料准确称量后，均匀放入模具中，振动加压成型，再经真空吸盘转移到储坯车上，放入干燥室内干燥，干燥温度以100℃～120℃为好。
干燥过程中应严格控制升温速度，以免坯体出现变形或开裂。
坯体一般干燥时间为3天，干燥完成后经精修坯体和生坯检测，合格的进入氮化炉烧成。
氮化过程中，当温度升至700℃～1450℃进行抽真空后向氮化炉中充入纯度为99.99%以上的氮气直至反应完成。
矿山机械中氮化硅结合碳化硅耐磨材料的应用
矿山机械中氮化硅结合碳化硅耐磨材料的应用在我国，机械的材料材质一直都是矿山机械制造的核心问题之一。
与耐磨铸钢相比，碳化硅的硬度比其大很多，其典型的特点是高度的耐磨性、耐高温性与高度耐腐蚀性，此材质可以用来制作旋流器、砂浆泵、挖掘机等一些耐磨的部件，为了将矿山机械很好的应用于实际操作中，需要不断地优化产品的结构，包括其均匀性、冲击韧性、以及同其他部件之间的连接性能等。
标签：矿山机械；氮化硅结合碳化硅耐磨材料；应用由于很多矿山会保持机械持续工作的状态，因此机械会因为长时间的磨损出现迅速失效的情况，加入比磨损掉的残渣不慎落入到材料中就会对产品的质量产生一定的影响。
现阶段，为了将矿山设备的使用寿命延长，就要对新型耐磨材料进行大力研究开发，此种做法具有极强的现实意义。
陶瓷材料是由氮化硅结合碳化硅制造而成的，其结构比较优异，此材料的强度和硬度都比较强，线性膨胀系数也较低，具有极强的抗高温氧化能力，此外还具有侵蚀性介质的作用，具有良好的抗高温蠕变性，所以磨具、冶金耐火材料和日用、电子陶瓷等行业都会大量使用此材料[1]。
然而，在矿山机械中，不常见氮化硅结合碳化硅耐磨耐高温耐腐蚀材料的应用实例。
1 氧化硅结合碳化硅耐磨材料的特性1.1 抗折强度较强与粘土碳化硅制品的抗折强度相比，氮化硅结合碳化硅复合材料室温的抗折强度相当于它的两倍。
因为无定形相是不包含在内的，如果温度在1200- 1400℃间，其强度就会有所增加，与其粘土碳化硅，其强度是它的9倍。
1.2 抗氧化性良好，具有较强的耐腐蚀性和耐磨损性与金刚石、立方氮化硼、碳化硼等物质相比，氮化硅、碳化硅的显微硬度是略小于他们的硬度，除此之外，氮化硅的摩擦系数相对较小，同时其自身具有一定的自润滑性，因此，氮化硅结合碳化硅材料的化学性能较好，除了氢氟酸，其可以承受几乎所有的无机酸和某些碱液腐蚀，粘土碳化硅制品与其相比，抗氧化性就不太理想。
对于熔融有色金属的侵蚀氮化硅结合碳化硅是具有一定的抵抗力的，铝和铝合金熔液都不能将其润湿，高温电具有较好的绝缘性能。
大型高炉用高性能氮化硅结合碳化硅的研制和使用
制品在以 硅铂棒作为发热体的氮化炉内， 在抽真空、 氮气气氛（ ｑ＞５ｐ ）微正 ｐｍ ，
压（ ００５ ． ａ下进行烧成， ＋ １－ ０ＭＰ ） ． ０ ４ 升温速率 ３ ／ ｉ． ＇ ｍｎ。在 １８℃和 １８℃两个反 Ｃ １０ ２０ 应高峰期应增加保温时间（ ＞４小时）以确保破化硅充分氮化。烧成温度在 １０℃左 ， ４０
２２２１４ 加入另一半结合１， ５ ． ．．．． １ 搅拌 分钟。 １ ２２２１５ 加入 Ｓ粉， １ ０ ．．．． ｉ 搅拌 ５ 分钟。 －２
２２２２ 出料过筛。 ．．．． ２２２３ 困料 ２ ．．．． ４小时。
２２ ３ 成型 ： ．． ．
半干法成型， ６Ｋ 用 １０ Ｎ振动加压机， 振动时间６ 秒。随着抽查， 检查半成品外观
大型高炉用高性能氮化硅结合碳化硅的研制和使用
— 兼谈 Ｓａ ｎ结合碳化硅和 Ｓａ ｎ结合刚玉制品 ｉｏ ｌ ｉｏ ｌ
宜兴市枉玺窑业有限公司 蒋玉清
２０ ０ ２年 １ １月
１前言 ： ．
高炉中 高炉的炉腹、 部（ 炉腰和炉身下部） 为高温区， 是耐火材料内衬的关键部位 之一。该部位炉衬作业条件十分恶劣， 承受极大的热负 荷冲击（ 高温负 荷最大、 温度波 动大） 、 化学浸性（ 碱金属富集区 铁水、 域、 初渣大量形成） 和机械冲刷（ 煤气和炉料的冲
体积密 度
常温耐压强度 常ｉ抗折强度 Ｒ
高温杭折强度
热震稳定性
留ｒ ＞２ ６ Ｃ ｃ３ ．２ ｍ ｎ
５ ＭＰ 妻１０ ａ ５ ＭＰ 妻３ ａ
７ ＞２ ７ ２． ８ ．０
Ｇ ／２９ 一 ００ ＢＴ ９７ ２０ Ｇ ／５７ 一１８ ＢＴ ０２ ９５
Ｇ ／３０ 一 ００ ＢＴ ０ １ ２０
氮化硅结合碳化硅异型件
氮化硅结合碳化硅异型件氮化硅结合碳化硅（Si3N4-SiC）异型件是一种重要的工程陶瓷制品，具有优异的高温力学性能和化学稳定性。
在高温、高压和腐蚀性环境下，氮化硅结合碳化硅异型件能够发挥其卓越的性能，被广泛应用于各个工业领域。
氮化硅结合碳化硅异型件具有极高的热稳定性。
氮化硅是一种高熔点、高硬度的陶瓷材料，能够在高温下保持较好的强度和刚性。
碳化硅则具有优异的耐高温性能和热导率。
通过将氮化硅和碳化硅结合在一起，可以充分发挥两者的优点，使异型件在高温环境下具有更好的稳定性和耐热性能。
氮化硅结合碳化硅异型件具有出色的耐腐蚀性。
氮化硅和碳化硅都具有较好的化学稳定性，能够抵抗酸、碱等腐蚀介质的侵蚀。
而且，由于氮化硅结合碳化硅异型件的独特结构，其表面常常形成一层致密的氧化膜，能够有效阻止腐蚀介质的进一步侵蚀，提高异型件的使用寿命。
氮化硅结合碳化硅异型件还具有优异的机械性能。
氮化硅具有较高的硬度和强度，能够在高温下保持较好的刚性和抗磨损性。
碳化硅则具有较高的弹性模量和强度，能够承受较大的载荷。
通过将氮化硅和碳化硅结合在一起，异型件能够同时具备高硬度和高强度的优势，适用于一些对材料强度要求较高的场合。
氮化硅结合碳化硅异型件的应用范围非常广泛。
在航空航天领域，由于其耐高温和耐腐蚀的特性，氮化硅结合碳化硅异型件被广泛应用于航空发动机部件、航天器热防护结构等关键部件。
在化工领域，氮化硅结合碳化硅异型件能够承受腐蚀性介质的侵蚀，可用于制作化工反应器、管道和泵体等设备。
在电子领域，氮化硅结合碳化硅异型件的高热导率和耐高温性能，使其成为半导体设备散热器和封装材料的理想选择。
然而，氮化硅结合碳化硅异型件的制造和加工相对复杂。
由于氮化硅和碳化硅都属于难加工陶瓷材料，其加工难度大，生产成本也相对较高。
目前，制造氮化硅结合碳化硅异型件主要采用热压烧结、热等静压和化学气相沉积等工艺，需要经过多道复杂的加工工序。
此外，由于产品形状和尺寸的多样性，对机械加工设备和工艺的要求也较高。
氮化硅结合碳化硅材料的特性及应用范围
・ １ ４ ・ 源自陶瓷 Ｃ ｅ ｒ ａ ｍ ｉ ｃ ｓ
科技篇（ 综述） ２ ０ １ ４ 年０ ８ 月
在 过去 ｌ ０年 中 ， 有 １ ２ ７座 高 炉 里 砌 上 了 ３ ５ ０ ０ ｔ以上 的此 类优 质制 品 ， 多数高 炉 的使 用 量为 每 座 ２ ７ ０ ～８ ０ ０ ｔ ， 使 用 部位从 风 口、 炉腹 、 炉 腰 到炉 身下 中部等 。
世纪 ７ ０年 代 应 用 于 砂 轮 、 陶瓷、 电瓷 等 行 业 的 一 种 碳
氟 化钠及 氟化 钙等 熔化 侵蚀 性和 抗氧 化性 。现 将 其性
能 描述 如下 ：
１ ） 氮 化 硅结合 碳 化 硅 制 品 质 地 坚硬 ， 莫 氏硬 度 约
为 ９ ， 在 非金属 材料 中属 于高 硬 度材 料 ， 其 硬 度 仅次 于
３ ． ２ ． ４ 金 属 热 处 理 行 业
３ ． １ ． １ 建 筑 卫 生 陶 瓷 行 业
现阶段 在 陶瓷产 品 的烧 成 中 ， 大 多使 用辊 道 窑 烧 成 卫 生陶 瓷和墙 地砖 ， 而辊 道 窑 的辊 棒 基本 为 氮 化 硅
结合 碳化硅 材 质。氮 化硅 结合 碳化 硅辊 棒 的应 用解决
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ１ ７ ５ ． ７ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ２ —２ ８ ７ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ８ —０ ０ １ ３ —０ ２
半； 导热 系 数是一 般 耐火 材 料 的 ７ ～ ８倍 ， 强度 随温 度
１ 简 介
氮化 硅结 合碳 化硅 制 品是一 种 以碳化 硅砂 为主 要
了烧 成温 度高 、 荷 重大 这一难 题 ， 有效地 降低 了产 品能
度小视 氮化硅结合碳化硅新工艺
度小视氮化硅结合碳化硅新工艺氮化硅和碳化硅是两种常见的陶瓷材料，它们具有优异的耐高温性能和耐磨性能，因此在工业领域得到广泛应用。
近年来，研究人员发现将氮化硅和碳化硅结合起来可以获得更好的性能，因此提出了氮化硅结合碳化硅的新工艺。
氮化硅是一种具有高硬度、高熔点和优异热导性的陶瓷材料。
它通常被用作高温工具、陶瓷刀具和电子元件的材料。
然而，氮化硅的脆性较大，容易发生断裂。
碳化硅是一种具有高硬度、高抗腐蚀性和良好耐磨性的陶瓷材料。
它常被用作摩擦材料、切割工具和陶瓷刀具的材料。
然而，碳化硅的导热性较差，容易导致加工过程中的热应力积累。
氮化硅结合碳化硅的新工艺旨在克服氮化硅和碳化硅各自的缺点，通过将两种材料结合在一起，以获得更好的综合性能。
具体而言，研究人员采用了热压烧结工艺，将氮化硅和碳化硅粉末混合均匀，并在高温高压条件下进行烧结。
烧结过程中，氮化硅和碳化硅之间发生了化学反应，生成了氮化碳化硅（SiC（CN））相。
这种相结构具有较高的硬度、较低的脆性和较好的热导性，能够在高温和高应力环境下保持较好的稳定性。
此外，氮化碳化硅相还具有优异的抗氧化性能和抗磨性能，能够有效延长材料的使用寿命。
氮化硅结合碳化硅的新工艺在实际应用中有着广泛的潜力。
例如，在航空航天领域，由于航空发动机和航天器的高温和高应力环境，传统材料很难满足要求。
而氮化硅结合碳化硅材料具有优异的高温耐磨性能和耐热性能，可以用于制造高温气体涡轮、推进系统和陶瓷刃具等零部件。
在电子行业中，由于电子元件的高功率密度和高温环境，常规材料很难满足需求。
而氮化硅结合碳化硅材料的高热导性和低热膨胀系数，使其成为制造高功率半导体器件和散热器的理想选择。
氮化硅结合碳化硅的新工艺通过将氮化硅和碳化硅结合在一起，克服了两种材料各自的缺点，获得了更好的综合性能。
该工艺在航空航天、电子等领域具有广泛的应用前景，将为相关行业的发展带来新的机遇和挑战。
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氮化硅结合碳化硅窑具
一、项目简介
氮化硅结合碳化硅窑具具有高强度、高的高温强度、高导热、抗氧化、抗热震等一系列优良性能。
已广泛应用于钢铁行业（用于高炉炉腰内衬砌筑）、有色冶金行业（用于电解铝槽槽壁砌筑）以及陶瓷行业（包括日用陶瓷、建筑陶瓷、电瓷和砂轮行业作窑具）。
主要技术指标
体积密度：≥2.65g/cm3
室温抗折强度：≥45Mpa
最高使温度： 1550℃
使用寿命：日用瓷高使温度 1300－1400℃
循环次数400次以上
以热压铸成型、振动成型及国内独特的注浆成型和准静态氮化工艺生产喷嘴、棚板、横梁、立柱等产品。
该项目在国内建成多条生产线，并有产品出口到国外，随着技术的不断完善，该项目制作的棚板已满足了日用瓷快烧工艺，已处于国内领先水平，仅在日用陶瓷和卫生瓷上推广使用就可取得可观经济效益。
二、企业接产条件
2．投产条件：
选择原料供应基地，原料指标严格控制。
建厂区域交通便利，电力能源供应有保证。
三、经济效益分析
目前国内仅陶瓷行业每年氮化硅结合碳化硅窑具的需求量在4000吨/年以上，按单价1.5万元以上，每年仅陶瓷行业窑具价值可达6000万元以上，利润按20％计，可达1200万元左右，而且冶金
有色金属等行业每年的窑具的用量更巨大，并且国外对此材料需求量也很大，因此，此材料市场前景可观，经济效益巨大。