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氮化硅结合碳化硅砖的特点

氮化硅结合碳化硅砖是指用SiC和Si为原料，经氮化烧成的耐火制品。按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖（熔铸砖）、耐火隔热砖。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。主要用于高炉风口、铝电解槽内衬等。 氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高。由于氮化硅是键强高的共价化合物，并在空气中能形成氧化物保护膜，所以还具有良好的化学稳定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化，并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀，但能被镁、镍铬合金、不锈钢等熔液所腐蚀。

热压烧结的氮化硅加热到l000°C后投入冷水中也不会

氮化硅的许多 特性都归结为在此构造。由于严格控制晶界相的组成，以及在Si3N4陶瓷烧结后进行适当的热处理，所以可以获得即使温度高达1300℃时强度（可达490MPa以上）也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料，而且抗蠕变性可提高三个数量级。纯Si3N4为3119，有α和β二种分子结构，均为六角晶型，其溶解温度在空气中为1800℃，在110MPa氮中为1850℃。Si3N4线膨胀系数低、导热率高，困穷耐高温破坏性不错。压合煅烧的氮化硅加温到l000℃后资金投入凉水中也不容易。不在太高的温度下，Si3N4具备较高的强度和耐冲击性，但在1200℃之上会随使用时间的提高而出現损坏，使其强度减少，在1450℃之上更易出現疲惫毁坏，因此Si3N4的应用温度一般不超过1300℃。因为Si3N4的基础理论相对密度低，比钢和工程项目超耐高温碳素钢轻得多，因此，在这些规定原材料具备高强度、耐热等特性的地区用Si3N4瓷器去替代碳素钢是再适合但是了。它是用硅粉作原材料，先用一般成形的方式制成需要的样子，在N2以及1200℃的高溫下开展基本氮化，使在其中一部分硅粉与氮反映转化成氮化硅，这时候全部坯体早已具备一定的强度。随后在1350℃～1450℃的箱式电炉中开展二次氮化，反映成氮化硅。用压合煅烧法能制得做到基础理论相对密度99%的氮化硅。

相对分子质量140.28。由于氮化硅与碳化硅、氧化铝、二氧化钍、氮化硼等能形成很强的结合，所以可用作结合材料，以不同配比进行改性。灰色、白色或灰白色。属高温难溶化合物，无熔点，抗高温蠕变能力强，不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点在1800℃以上；六方晶系。晶体呈六面体。反应烧结法制得的Si3N4密度为1.8~2.7g/cm3，热压法制得Si3N4密度为3.12~3.22g/cm3。莫氏硬度9~9.5，维氏硬度约为2200，显微硬度为32630MPa。熔点1900℃（加压下）。通常在常压下1900℃左右分解。比热容0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为（2-155）W/(m·K)。线膨胀系数为2.8~3.2×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻，20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa（反应烧结的）。1285℃时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙，600℃时使过渡金属还原，放出氮氧化物。抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。电阻率在10^15-10^16Ω.cm。可用作高温陶瓷原料。

氮化硅是在人工条件下合成的化合物。正是由于氮化硅陶瓷具有特性，人们常常用它来制造轴承、机械密封环等机械构件。虽早在140多年前就直接合成了氮化硅，但当时仅仅作为一种稳定的“难熔”的氮化物留在人们的记忆中。二次大战后，科技的迅速发展，迫切需要耐高温、高硬度、高强度、抗腐蚀的材料。经过长期的努力，直至1955年氮化硅才被重视，七十年代中期才真正制得了高质量、低成本，有广泛重要用途的氮化硅陶瓷制品。