آجرهای کاربید سیلیکونی متصل به نیترید سیلیکوننوعی مواد نسوز پیشرفته با ماسه کاربید سیلیکون به عنوان ماده اولیه اصلی و نیترید سیلیکون به عنوان فاز پیوند هستند. از آنجایی که SiC و Si3N4 ترکیباتی با پیوند کووالانسی هستند، تف جوشی دشوار است و پخت واکنشی معمولاً در تولید صنعتی استفاده می شود. SiC به عنوان سنگدانه استفاده می شود، پودر سیلیکون فلزی اضافه می شود و یک درجه بندی ذرات معقول، سیستم اختلاط و فرآیند تشکیل انتخاب می شود. بدنه سبز خشک شده در یک اتمسفر نیتروژن در یک تجهیزات مخصوص شلیک شلیک می شود. در طی فرآیند پخت، Si3N4 تولید شده (فاز پیوند ماتریس) یک کریستال سفید مایل به خاکستری است که می تواند به طور موثر ذرات SiC (مجموعه ها) را برای تشکیل یک ساختار شبکه فضایی ترکیب کند، به طوری که آجر دارای ویژگی های غیر قابل مقایسه با سایر مواد نسوز باشد.
ویژگی های آجرهای کاربید سیلیکون باند سیلیکون نیترید
1) آجرهای sic متصل به نیترید سیلیکون از نظر بافت سخت هستند، با سختی Mohs در حدود 9. در بین مواد غیر فلزی، آنها موادی با سختی بالا هستند و سختی آنها بعد از الماس در رتبه دوم قرار دارد.
2) نیترید سیلیکون همراه با آجرهای کاربید سیلیکون استحکام دمای اتاق بالایی دارد و تقریباً همان استحکام و سختی را در دمای اتاق در دمای بالای 1200-1400 درجه حفظ می کند. بسته به فضای استفاده، حداکثر دمای استفاده ایمن می‌تواند به 1650-1750 درجه برسد.
3) ضریب انبساط حرارتی کوچک است و هدایت حرارتی در مقایسه با آجرهای کاربید سیلیکون بالا است، بنابراین تولید تنش حرارتی آسان نیست، پایداری شوک حرارتی خوبی دارد و عمر طولانی دارد. دارای مقاومت در برابر خزش در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سرما و گرما شدید، مقاومت در برابر اکسیداسیون است و ساخت آجر با دقت ابعادی بالا که الزامات را برآورده می کند آسان است.
دامنه کاربرد آجرهای کاربید سیلیکون متصل به نیترید سیلیکون
1: صنعت سرامیک
1.1. صنعت سرامیک بهداشتی ساختمان
در حال حاضر در پخت محصولات سرامیکی از کوره های غلتکی بیشتر برای پخت سرامیک های بهداشتی و کاشی های دیوار و کف استفاده می شود و غلتک های کوره های غلتکی اصولاً از نیترید سیلیکون ترکیب شده با کاربید سیلیکون ساخته می شوند. استفاده از نیترید سیلیکون همراه با غلتک های کاربید سیلیکون مشکل دمای پخت بالا و بار سنگین را حل می کند، به طور موثر مصرف انرژی محصول را کاهش می دهد و کیفیت محصول را بهبود می بخشد.
1.2. صنعت سرامیک مصرفی روزانه
دو روش برای پختن سرامیک‌های روزانه وجود دارد: یکی استفاده از کوره شاتل با کوره ساگر یا کوره مشابه. مورد دیگر استفاده از کوره غلتکی مانند ساخت سرامیک های بهداشتی است. استفاده از ابزارهای کوره ساخته شده از نیترید سیلیکون همراه با کاربید سیلیکون می تواند نسبت جرم ابزار کوره به آجر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، در مصرف انرژی صرفه جویی کند و در عین حال کیفیت و نرخ واجد شرایط محصولات را بهبود بخشد. استفاده از کوره های غلتکی برای آتش زدن سرامیک های روزانه و استفاده از نیترید سیلیکون همراه با غلتک های کاربید سیلیکون باعث افزایش طول عمر کوره می شود.
1.3. صنعت پرسلان برق و سرامیک الکترونیکی
صنعت پرسلن برقی و سرامیک های الکترونیکی به مواد کوره با درجه حرارت بالا، استحکام بالا، پایداری حرارتی خوب، عمر طولانی و قیمت مناسب نیاز دارد که بازار وسیعی را برای کاربرد ابزار کوره ساخته شده از نیترید سیلیکون همراه با کاربید سیلیکون فراهم می کند.
2. صنعت متالورژی
2.1. آلومینیوم، مس، روی و سایر صنایع
از نیترید سیلیکون با کیفیت بالا همراه با مواد کاربید سیلیکون برای جایگزینی مواد کربنی سنتی در دیواره های جانبی سلول های الکترولیتی استفاده کنید. آنها همچنین می توانند به عنوان آستین های ترموکوپل اندازه گیری دما، آستر کوره های ذوب آلومینیوم، آسترهای "کوفته" برای مایع آلومینیوم، بوته ها، پمپ ها برای انتقال مایع آلومینیوم، لوله ها، سوپاپ ها، قالب های ریخته گری آلومینیومی، و بالابرهای مایع برای تشکیل چرخ های خودرو استفاده شوند.
2.2. صنعت فولادسازی و نورد
مهمترین کاربرد نیترید سیلیکون به عنوان ماده نسوز در صنعت فولادسازی به عنوان حلقه جداسازی برای ریخته گری پیوسته افقی است. علاوه بر این، بسیاری از کوره های صنعتی وجود دارند که اغلب برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و آسیب دیدن برخی از اجزای خود از روش های خنک کننده آب استفاده می کنند. بهترین ماده برای سیستم ریل سرسره لوله آب خنک، نیترید سیلیکون ترکیب شده با آجرهای کاربید سیلیکون است.
2.3. صنعت حفاظت از محیط زیست
بیشتر نازل ها در پروژه های گوگرد زدایی و نیترات زدایی از نیترید سیلیکون ترکیب شده با مواد کاربید سیلیکون ساخته شده اند. نازل های تشکیل شده و ساخته شده با استفاده از این ماده دارای خواص برتری مانند اندازه دقیق، مقاومت در برابر خوردگی خوب، مقاومت در برابر فرسایش خوب، عملکرد اتمیزه سازی عالی و عمر طولانی هستند.
