在高溫、化學(xué)侵蝕介質(zhì)以及固體顆粒及電流的復(fù)合作用下,現(xiàn)在已知的一些材料在很多情況下很難保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在具有特殊物理性能的非金屬難熔化合物之中,碳化硅占有顯著的地位。由于在很寬的溫度范圍內(nèi)具有高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能,碳化硅在生產(chǎn)碳化硅質(zhì)耐火材料方面得到了廣泛應(yīng)用。碳化硅質(zhì)耐火材料的特點是具有較好的物理性能和長壽命,而且收縮小,機(jī)械強(qiáng)度高,抗高溫蠕變性能好(由于不會發(fā)生多晶轉(zhuǎn)變),高溫線膨脹系數(shù)小,熱導(dǎo)率高。碳化硅質(zhì)耐火材料主要有顆粒狀半干混合料或可塑料制成,成型方法為壓制成型、振動加壓成型或擠壓成型。用碳化硅質(zhì)合成陶瓷結(jié)合劑結(jié)合的陶瓷澆注料工藝也是一種有前途的制備碳化硅質(zhì)耐火材料的方法。
?
制備這種碳化硅質(zhì)耐火材料所用的原料為多分散性黑碳化硅粉料(骨料)和SiC質(zhì)合成陶瓷結(jié)合劑(結(jié)合劑),這種合成陶瓷結(jié)合劑具有觸變性膨脹的流動特性,其體積密度為2.4~2.45g. cm-,含水量16%-17%。試樣成型時使用了澆注法和可塑成型法以及靜態(tài)加壓法,成型試樣干燥后經(jīng)1 300 C燒成。用澆注法制備試樣時,所用的成型泥料由15%~30%的多分散性骨料和70%-85%的碳化硅合成陶瓷結(jié)合劑構(gòu)成。試樣經(jīng)熱處理后對其主要的物理性能特點進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果選定了 佳的配方,用該配方制備的試樣的特點是顯氣孔率21%~22%,體積密度2.3~2.4g. cm*,耐壓強(qiáng)度50~60 MPa。從澆注成型法過渡到靜態(tài)加壓法時,成功地將骨料數(shù)量增加到40%-70%,而結(jié)合劑含量調(diào)整到30%~60%。與澆注法成型試樣相比, 佳組成的試樣燒成后具有較好的機(jī)械性能:顯氣孔率18%~20%,體積密度2.4-2.5g. cm*,耐壓強(qiáng)度70~80 MPa。使用可塑法成型試樣時,其配料中骨料占50%,碳化硅合成陶瓷結(jié)合劑占10%-40%,為了增加可塑性能,在成型泥料中加入10%~50%的耐火黏土。對燒成后試樣的主要機(jī)械性能進(jìn)行分析,確定出 好的配方。用該配料制備的試樣的特點是顯氣孔率20%-22%,體積密度2.3~2.35g. cm*,耐壓強(qiáng)度45~55 MPa。
?
研究結(jié)果證明,可以用不同的方法制備含合成碳化硅結(jié)合劑的碳化硅質(zhì)復(fù)合制品,制品可在氧化氣氛中以不高于1300 °C燒成。