非氧化物原料都有那些？
1、碳化硅
碳化硅即碳硅石很少，工業(yè)上使用的碳化硅是一種 人工合成的材料.俗稱金剛砂。1891年由美國的艾奇遜首先以工業(yè)規(guī)模合成出這種人造礦物，1904年法國人莫桑首次膏國亞歷山大州的隕石里發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)，后來在金伯利巖中也有所發(fā)現(xiàn)，但含量甚微，沒有開采價(jià)值。目前工業(yè)上所使用的碳化硅全部是人工合成產(chǎn)品。
碳化硅耐火材料領(lǐng)域最常用的非氧化物耐火原料之一。以碳化硅為原料生產(chǎn)的粘土結(jié)合碳化硅、氧化物結(jié)合碳化硅、氮化硅合碳化硅、重結(jié)晶碳化硅、反應(yīng)燒結(jié)滲硅碳化硅制品以及不定形耐火材料廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)的高爐、煉鋅爐,陶瓷工業(yè)的窯具等。
2、氮化硅
氮化硅是一種具有良好的耐磨、耐高溫、耐蝕性的合成耐火原材料。在耐火材料的應(yīng)用中，主要以結(jié)合相的形式 出現(xiàn)。
Si3N4在耐火材料中一是用作碳化硅耐火材料的結(jié)合相,即氮化硅結(jié)合碳化硅;二是純氮化硅制品。Si3N4是難熔化合物,因此很難將其燒結(jié)成高密度的制品。Si3N4制品的性能與其燒結(jié)方法有密切關(guān)系。
3、氮化鋁
氮化鋁分子式為AIN,含AI65.82% , N34.18%。早在1862年人類就合成出了AIN,但直到二十世紀(jì)五十年代才制出了性能良好的AIN陶瓷。AIN粉末的合成方法很多，按發(fā)生反應(yīng)時(shí)的原料狀態(tài)有固相反應(yīng)法、液相反應(yīng)法和氣相反應(yīng)法。
AIN具有很好的射溫、耐磨和介電，對于鋁及其他熔融金屬具有高溫耐蝕性,可用作耐熱沖擊和熱交換材料、特種耐火材料、半導(dǎo)體基板材料等。
4、塞隆
塞隆是由硅（SI）、鋁(AI)、氧(O)和氮(N)組成的T化合物。在低溫和高溫下均具有優(yōu)異的硬度和機(jī)械強(qiáng)度、低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)異的耐磨損性能和耐化學(xué)腐蝕性能。Sialon可用陶瓷的成型方法如擠出、壓制和泥漿澆注來成型,然后再經(jīng)過一定的熱處理后可以燒結(jié)接近理論密度的陶瓷體。Sialon材料具有優(yōu)越的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,是一種良好的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。由于Sialon的燒結(jié)性能遠(yuǎn)優(yōu)于Si3N4 ,在中、低溫度下可以用無壓燒結(jié)的Sialon材料來代替熱壓燒結(jié)的Si3N4制品,從而減少能源消耗、降低成本。在耐火材料工業(yè),塞隆主要用做結(jié)合相,如塞隆結(jié)合SiC制品、剛玉制品以及塞隆結(jié)合氮化硼復(fù)合材料等。
塞隆結(jié)合的SiC制品綜合了SiC和塞隆的優(yōu)點(diǎn),高溫強(qiáng)度高、抗氧化性好、熱震穩(wěn)定性優(yōu)良,用做高爐爐腹和爐身下部之間的內(nèi)襯和陶瓷工業(yè)窯爐的窯具已顯示出優(yōu)越性,塞隆結(jié)合SiC制品的性能值也有密切關(guān)系。常溫和高溫抗折強(qiáng)度在2時(shí)為最好，隨/值増大,易發(fā)生由于堿和爐渣反應(yīng)所引起的SiC制品組織結(jié)構(gòu)劣化和耐蝕性下降，但熱震穩(wěn)定性増加。實(shí)踐表明，Z=2的塞隆結(jié)合SiC耐火磚具有較好的綜合性能，適用于高爐耐火材料。
剛玉制品的燒成溫度高,磚體膨脹系數(shù)大，熱震穩(wěn)定件差。以塞隆做結(jié)合相能使剛玉制品的燒成溫度降低250 ~300°C,抗熱震性明顯提高。
5、氮化硼
氮化硼（BN）的結(jié)構(gòu)性能與石墨極為相似,外觀呈白色,因此又稱白石墨。它具有融點(diǎn)高、線膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率大等優(yōu)點(diǎn),還具有抗熱震性好、高溫絕縁性高、高溫潤滑性和抗侵蝕性好等優(yōu)點(diǎn)。它既能透過微波又能透過紅外線的材料。這種材料已廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代化工和許多尖湍技術(shù)部門，是一種非常有前途的新型陶瓷材料。
熱壓法制造的氮化硼制品在N2或Ar氣氛中最高使用溫度達(dá)2800°C ,無明顯溶點(diǎn)，在O.1MPa、N2中3000°C升華。但在氧化氣氛中穩(wěn)定性差。使用溫度只能在900°C以下。氮化硼制品膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱率高，熱震穩(wěn)定性優(yōu)良，同時(shí)是好的絕緣體。氮化硼還有許多特殊的性能，這里只介紹作為耐火材料使用方面的性能。氮化硼制品可作為高溫?zé)犭娕急Ｗo(hù)管,熔煉金屬的器皿,宇宙航行中熱屏蔽材料等。
6、碳化硼
碳化硼為黑色有金屬光澤晶體，俗稱黑鉆石.是以硼酸為主要原料.加入石油焦等碳質(zhì)材料，經(jīng)過高溫固態(tài)冶煉、粉碎加工而成的一種粉末狀產(chǎn)品,與金剛石、立方氮化硼同屬于超硬材料。碳化硼不溶于水和有機(jī)溶劑，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐酸、堿腐蝕，幾乎不與所有的酸、堿溶液反應(yīng)。碳化硼還具有如下多種特性:具有較大的熱中子俘獲截面,中子吸收能力強(qiáng),故有中子吸收劑之稱;具有半導(dǎo)體略。
制造碳化硼特種耐火材料制品,由于在技術(shù)上有較大的難度,因此尚沒有形成工業(yè)性生產(chǎn).只有為滿足某些特殊場合的需要才少量制造。目前，碳化硼制品的制造工藝還不完整也不成熟。制品可用熱壓燒成法和常溫加壓燒成法制成。因后一種方法難以制造出致密的制品。所以通常采用前一種方法。熱壓可在氬氣保護(hù)下的碳管湖的熱壓爐中進(jìn)行。升溫速度并不嚴(yán)格控制，一般用2h左右的時(shí)間就可升到最高溫度。熱壓溫度在2050~2150°C ,熱壓壓力在3OMPa左右，最高溫度保溫30min。最終制品的密度可達(dá)2.46~2.51g/cm3 ,氣孔率0.4%?0.6% ,耐壓強(qiáng)度可達(dá)2250 MPa ,護(hù)折強(qiáng)^28OMPa。
以上是與耐火材料行業(yè)密切相關(guān)的非氧化物原料,非氧化物原料往往牌多項(xiàng)特殊性能。在一些特殊材料的制作中，采用傳統(tǒng)氧化物原料生產(chǎn)的耐火材料已經(jīng)不能滿足要求,許多非氧化物原料比傳統(tǒng)的氧化物原料具有更高的溶點(diǎn)、更好的高溫力學(xué)性因此，非化物原料以及非氧化物-氧化物復(fù)合原料在未來耐火材料的生產(chǎn)應(yīng)用中,將會(huì)有更大的發(fā)展。
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