氮化硅結(jié)合碳化硅磚

現(xiàn)代陶瓷窯爐對耐火材料的性能的要求

現(xiàn)代陶瓷窯爐中，作為橫梁、立柱等重要的結(jié)構(gòu)材料要求具有良好的耐高溫、抗熱震、耐蠕變性能。作為棚板，主要要求不污染陶瓷制品，其次要求具有良好的抗蠕變、耐熱震和高強度性能。

 

因此，碳化硅以其高強度、高導(dǎo)熱和高抗熱震性而被選擇用于制作橫梁、立柱等重要的支撐材料。但是，碳化硅可能使一些過渡金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而污染陶瓷。一般，氧化物材料不易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。所以，堇青石-莫來石以其良好的抗熱震性而被選擇用于制作低溫快燒窯的棚板、墊板等受力不高的窯具材料。莫來石-剛玉材料因其具有良好的耐高溫性、抗蠕變性而被選擇用于高溫陶瓷窯爐的窯具材料。

 

現(xiàn)代陶瓷窯爐耐火材料的特點

耐火材料是構(gòu)筑陶瓷窯爐的重要材料，它對窯爐的正常運行起著保證作用。耐火材料的性能及其合理使用，對于窯爐的使用壽命及技術(shù)性能有直接影響?，F(xiàn)代陶瓷窯爐與傳統(tǒng)的舊式窯爐相比，其單位熱耗降低很多，技術(shù)性能有很大提高，這與現(xiàn)代耐火材料工業(yè)的發(fā)展、新型耐火材料的出現(xiàn)有密切關(guān)系。

 

現(xiàn)代陶瓷窯爐耐火材料的特點可歸納為如下幾點：

1、耐火材料的主要性能指標有了較大提高。影響窯爐使用壽命的有關(guān)耐火材料的性能指標主要有兩個：一是材料的重燒線變化；二是材料的耐熱震性。現(xiàn)代陶瓷窯爐輕質(zhì)耐火磚的重燒線變化僅在+0.3％～-0.6％范圍內(nèi)，也就是說具有良好的體積穩(wěn)定性。某些輕質(zhì)磚，其950℃至風冷的次數(shù)可達25次以上。

2、材料輕質(zhì)化是現(xiàn)代陶瓷窯爐耐火材料的又一重要特點?，F(xiàn)代陶瓷窯爐為了窯溫均勻，快速燒成，節(jié)約能源，便于運輸安裝，降低對基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)的要求，對所有耐火材料提出輕質(zhì)化的要求。在輕質(zhì)化方面耐火纖維及其制品起著重要作用?，F(xiàn)代陶瓷窯爐上大量使用耐火纖維及其制品是窯爐技術(shù)上的一次革命，對于陶瓷窯爐技術(shù)性能的提高有著重大的作用。

3、耐火與隔熱兩方面功能有了一定程度上的統(tǒng)一?，F(xiàn)代陶瓷窯爐的耐火材料從某種意義上不再劃分為耐火材料和隔熱耐火材料。因為現(xiàn)代陶瓷窯爐用的許多耐火材料，既用于窯爐工作面，又有隔熱保溫及降低蓄熱的功能。

4、高技術(shù)耐火磚在現(xiàn)代陶瓷窯爐上得到應(yīng)用，如重結(jié)晶碳化硅磚，氮化硅結(jié)合碳化硅磚等，它們用于窯具及燒嘴燃燒室和噴嘴等。

 

現(xiàn)代陶瓷窯爐用致密耐火材料的選擇

氮化硼材料的抗氧化性能不佳;石英玻璃制品抗熱震性很好，但在1100℃以上存在析晶傾向。堇青石材料的使用溫度雖然不高，強度也不很高，但有很好的抗熱震性。氮化硅和碳化硅材料存在氧化問題，但有很高的強度、導(dǎo)熱性和抗熱震性。莫來石、剛玉和鎂鋁尖晶石材料的使用溫度很高，無氧化問題，但強度、導(dǎo)熱性和抗熱震性不夠理想。氧化鋯材料燒結(jié)困難、價格較高、抗熱震性也不夠理想。

 

所以，現(xiàn)代陶瓷窯選擇碳化硅、堇青石-莫來石和莫來石-剛玉作為主體窯具材料，以陶瓷耐火纖維作主體的隔熱材料。特殊情況下可使用鎂鋁尖晶石和氧化鋯材料。例如，鎂鋁尖晶石材料適用于作接觸堿性物料的墊片、容器。

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