硅碳棒氮化烧结机理
结合实验室的试验及生产过程氮化阶段的控制,对氮化硅结合碳化硅硅碳棒的烧结过程进行机理分析,总结出最佳的烧成控制工艺。氮化硅结合硅碳棒是一种戳碳化硅为主晶相、氮化硅为结合相的高级耐火材料。由于5iaIV;与SiC具有相似的晶体结构,均为共价键化合物,因此,其烧结比较困难。氮化硅结合碳化硅硅碳棒(NSiC)具有高温强度高、耐腐蚀、承载大、重量轻、抗氧化、热震稳定性好等许多优异性能,使其成为在1200℃以上最有使用前途的高温结构陶瓷材料,是航天、航空、核能等高新技术领域的关键材料。同时,作为一种新型的高级耐火材料,在工业窑护、钢铁冶炼等方面具有广泛的市场前景在建卫陶瓷、电子陶瓷、日用陶瓷、微晶玻璃等行业得到广泛应用,作为窑具、窑炉配件和结构部件等,对于提高生产率、节约能源、降低成本等发挥着重要作用。
氮化硅结合硅碳棒的反应烧结是在14QQ℃以上的高温下,在氮气氛中(微正压控制),通过氮化反应中的物理及化学过程所合成的,坯体中的金属硅粉与氮气发生反应生成SipN4,晶体围绕SiC颗粒形成包容网络,首先化学吸附于硅表的氮气与硅反应形成S}tV}核,氮气的分贷丘越高,核的生成量越多,硅借助于表面扩散与蒸发一凝结而移动,在这个过程中,氮化率随时间延长而增长,随着时间的延长,氮化速度逐渐降低。氮化烧结过程作为氮化硅结合碳化硅硅碳棒生产的关键工序,为保证制品的纯度,采用高纯氮气(99.99%),氮气通人管路全部进行抽真空处理,窑具进行涂层防护,半成品进行强制于燥,避免杂质及水分的引人。
(1)以气耗定升温伪原则,在反应剧烈阶段,降低升温速度;
(2)1tea℃以前发生微量反应;
(3)I120-1300℃是剧烈的放热反应阶段。1180℃和I280℃时有两个放热峰。此时严格控制升温速率,避免局部过热而造成流硅现象,从而影响硅碳棒质量及结构的均一性;
(4)13oa℃烧成温度,此时生成的是以棒状p一S13从为主,颗粒表面能趋向最小,晶粒逐渐长大;
(5)1250℃以前生成的Sip从以白色的。一Si3i;晶型为主,烧结硅碳棒中氮化硅以。相和口相共存。http://www.zbqunqiang.cn/
- 上一篇:硅碳棒数量的确定 2026-04-13
