由于氮化硅结合碳化硅砖价格过高，每吨10000多-20000左右元，导致广大客户普遍难接受。
高炉常用的氮化硅结合碳化硅砖，是由粉状硅（Si）和SiC混合成型的坯体，在电炉中于1300~1350℃的氮气气氛下加热而制得。Si和N2反应生成氮化硅形成极坚固的结合物，将SiC颗粒结合起来，通过化学反应3Si+2N2→Si3N4达到烧结。反应生成的Si3N4与SiC颗粒紧密结合而形成以Si3N4为结合相的碳化硅制品。
理化指标
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氮化硅结合碳化硅砖 |
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项目 |
指标 |
保证值 |
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体密 (g/cm3） |
2.68 |
2.65 |
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显气孔率(﹪) |
14-16 |
16 |
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高温抗折强度(1400oС, 0.5h MPa) |
50 |
50 |
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常温耐压强度 (Mpa） |
200 |
180 |
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导热系数(1000oС, W/mK) |
18 |
18 |
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Si3N4 |
22% |
22% |
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SiC |
73% |
73% |
影响高炉寿命的一个重要因素是炉身下部与炉腰、炉腹砖衬寿命短,一般耐火砖衬在0.5～1年内全部脱落,水冷壁过早暴露,因直接承受高温热腐蚀和炉料,气流冲刷而很快破损,致使炉壳发红,被迫停炉中修,所以提高炉身砖衬的使用寿命已成为延长高炉寿命极其重要的一个环节。
氮化硅结合碳化硅砖经氮化烧成的耐火制品。其特点是以Si3N4为结合剂。Si3N4以针状或纤维状结晶存在于SiC晶粒之间，是一种重要的新型耐火材料。一般含碳化硅70%～75%，氮化硅18%～25%。具有良好抗腐蚀能力，1400℃抗折强度达50～55MPa，显气孔率15%。热膨胀系数(4.5～5.0)×10-2℃-1。采用高温烧成法制备。
氮化硅结合碳化硅砖其结构特征是：SiC大颗粒为基质所包围，基质部分由粒状SiC和原位生成的纤维状Si3N4所组成，Si3N4纤维交织成三维空间网络，将SiC小颗粒包围起来，并与SiC大颗粒形成牢固的机械结合。根据要求配以各种结合剂,经高压成型，制品具有良好的热稳定性和较高的导热系数,且耐腐蚀性好,是工业窑炉理想的节能材料，该产品具有强度高、高温耐磨性好、热传导率高、热膨胀系数小、热震稳定性好等优点，特别是其具有优异的抗氧化性、抗碱和CO侵蚀性。
产品用途
氮化硅结合碳化硅砖高炉下部炉身内衬，比使用传统耐火材料寿命提高一倍以上。此外，可用作铝还原电解槽内衬，陶瓷窑具，有节能、提高寿命，不污染环境等优点，还可用作高炉风口水冷管套砖。
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