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Si3N4陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料

Si3N4 陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料，能發揮優勢的是其在高溫領域中的應用。Si3N4 今后的發展方向是：⑴充分發揮和利用Si3N4 本身所具有的優異特性；⑵在Si3N4 粉末燒結時，開發一些新的助熔劑，研究和控制現有助熔劑的成分；⑶改善制粉、成型和燒結工藝； ⑷研制Si3N4 與SiC等材料的復合化，以便制取更多的復合材料。它耐高溫，強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1900℃才會分解，并有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕；同時又是一種電絕緣材料。

氮化硅結合碳化硅磚的結構特征

氮化硅結合碳化硅磚是以高純SiC為骨料，添加硅粉等外加劑，依據原位生成理論，在氮化爐中燒制而成。該產品具有強度高、高溫耐磨性好、熱傳導率高、熱膨脹系數小、熱震穩定性好等優點。 其結構特征是：SiC大顆粒為基質所包圍，基質部分由粒狀SiC和原位生成的纖維狀Si3N4所組成，Si3N4纖維交織成三維空間網絡，將SiC小顆粒包圍起來，并與SiC大顆粒形成牢固的機械結合。根據要求配以各種結合劑,經高壓成型，制品具有良好的熱穩定性和較高的導熱系數,且耐腐蝕性好,是工業窯爐理想的節能材料，該產品具有高溫耐磨性好、膨脹系數小、熱震穩定性好等特點。適用于氣化爐氣體出口處，特別要求熱震穩定性良好。 本產品用于鋁電解槽可減薄工作層，擴大電解槽的容積，具有高的導熱性能、性能和抗冰晶石侵蝕性能，對高功率鋁電解槽尤為適用。該產品已在焦作萬方鋁業、貴陽鋁業、中孚鋁業、包頭鋁業等多家企業的大型電解槽中使用，并出口力拓加拿大鋁業、俄羅斯鋁業、巴林鋁業等，深得用戶好評。

耐火材料一般分為兩種,即不定型

耐火材料一般分為兩種，即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料也叫澆注料，是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料，使用時需要和一種或多種液體配合攪拌均勻，具有較強的流動性。定型耐火材料一般指耐火磚，其形狀有標準規則，也可以根據需要筑切時臨時加工。反應燒結法（ RS)是采用一般成型法，先將硅粉壓制成所需形狀的生坯，放入氮化爐經預氮化（部分氮化）燒結處理，預氮化后的生坯已具有一定的強度，可以進行各種機械加工（如車、刨、銑、鉆).。然后，在硅熔點的溫度以上；將生坯再一次進行完全氮化燒結，得到尺寸變化很小的產品（即生坯燒結后，收縮率很小，線收縮率< 011% ). 該產品一般不需研磨加工即可使用。常壓燒結法（ PLS)在提高燒結氮氣氛壓力方面，利用Si3N4 分解溫度升高（通常在N2 = 1atm氣壓下，從1800℃開始分解）的性質，在1700———1800℃溫度范圍內進行常壓燒結后，再在1800———2000℃溫度范圍內進壓燒結。該法目的在于采用氣壓能促進Si3N4 陶瓷組織致密化，從而提高陶瓷的強度.所得產品的性能比熱壓燒結略低。氣壓燒結法（ GPS)近幾年來,人們對氣壓燒結進行了大量的研究，獲得了很大的進展。氣壓燒結氮化硅在1 ～10MPa氣壓下，2000℃左右溫度下進行。高的氮氣壓控制了氮化硅的高溫分解。由于采用高溫燒結，在添加較少燒結助劑情況下，也足以促進Si3N4晶粒生長，而獲得密度> 99%的含有原位生長的長柱狀晶粒高韌性陶瓷。