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    • 产品名称:氮化硅价格_ 氮化硅相关-安阳市世鑫氮化制品有限公司
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    • 更新日期:2021-07-17
    产品说明

      宋文等研究发现,氮化硅铁在AI2O3-C体系中高温下主要发生Si3N4向SiC的转变(α-Si3N4先转化为β-Si3N4,后转化为SiC),氮化硅铁中的Fe3Si颗粒在此过程中逐渐变小,分散于SiC新相和未转变完的β-Si3N4中,材料的组织结构致密!陈俊红等研究了Fe-Si3N4-C体系材料高温时的物相变化和Fe元素的作用机制,结果表明:与Si3N4-C材料相比,Fe-Si3N4-C体系中的Fe对Si3N4向SiC转化具有明显的促进作用,使SiC的生成温度大大降低;Fe-Si3N4中的Fe3Si在C存在条件下变为Fe-Si-C熔体,[Fe]的活度增加,继而与Si3N4反应并吸纳其中的Si而成为Fe-Si-C系高硅过渡中间相,且伴随过渡中间相的流动、渗透,继而与C反应生成SiC或在熔体中析出SiC结晶,实现Fe对Si3N4向SiC转化的促进作用;而SiC的形成也将铁粒子由大分割变小,终形成SiC新相中弥散着铁粒子的复相结构!

      翟亚伟等和LiYong等研究了以FeSi7Si3N4和SiC为主要原料在1300℃下合成氮化硅铁结合SiC复合材料,结果表明:当硅铁含量为12%(w)时,氮化硅铁结合SiC复合材料的综合性能佳;而当硅铁含量为15%(w)时,过多的Fe反而阻碍了Si的完全氮化,使硅铁的氮化程度降低,复合材料综合性能下降.金属间化合物Fe3Si在复合材料中扮演着塑性相的作用,可以提高复合材料的力学性能!而秦海霞等以热固酚醛树脂为结合剂,制备氮化硅铁-刚玉复合材料时,却发现氮化硅铁中部分Fe3Si转化成了Fe4N,酚醛树脂结合剂中部分残碳与氮气反应生成了C3N4,氮化硅与刚玉发生固溶,生成了β-SiAlON。


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      同时,相对于氮化硅而言,氮化硅铁价格更低廉,也便于进行工业化推广和生产,因此已被用为耐火材料的原料、高温结合相和高温结构材料,现已广泛应用于高炉铁沟浇注料和炮泥中!近年来,对氮化硅铁材料及其在耐火材料中应用的研究越来越多,也取得了一些成果!在本文中,介绍了氮化硅铁的合成、特性及其在浇注料、炮泥和复合耐火材料中应用的研究进展,并对其进行了前景展望!目前氮化硅铁主要用于浇注料、炮泥和复合耐火材料等耐火材料中!

      氮化硅铁结合SiC复合材料在1100~1300℃的氧化主要是SiC与Si3N4的氧化,氧化产物SiO2能起到保护膜的作用,阻止进一步的氧化;而且,氧化反应初期单位面积的质量变化符合直线规律,氧化中期符合二次曲线规律,氧化后期符合抛物线规律.研究还表明,相比Si3N4结合SiC复合材料,氮化硅铁结合SiC复合材料中的Fe还可以提高材料的抗热震性!朱晓燕等以FeSi75和SiC为主要原料,直接氮化烧结,在1450℃成功制备了性能优异的氮化硅铁结合SiC复合材料,此材料的耐压强度为145MPa,荷重软化开始温度为1750℃,其主要物相组成为SiC、α-Si3N4和Fe3Si,氮化产物以α-Si3N4为主,并有少量的β-Si3N4;而且Fe并未参加氮化,而是以稳定的金属间化合物Fe3Si的形式分散于晶界中。

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      浇注料氮化硅铁在浇注料中的应用主要侧重于Al2O3-SiC-C铁沟浇注料、镁质浇注料和高铝浇注料等!1Al2O3-SiC-C铁沟浇注料Al2O3-SiC-C质浇注料具有良好的抗渣侵蚀性和抗冲刷性能,在高炉出铁沟的主沟、撇渣器和支沟等部位得到了广泛应用!但由于冶炼技术的发展,高炉利用系数的不断提高和高炉长寿化的要求,Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料寿命的进一步提高也刻不容缓。而现阶段的Al2O3-Si-C质铁沟浇注料在周期性熔渣、熔铁的化学侵蚀、热冲击和渣、铁的冲刷作用下容易出现脱落;同时铁沟浇注料中碳化硅和碳质材料在高温下的氧化也会造成材料的结构破坏,这些均会导致铁沟浇注料的损毁.

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      而且过量铁元素的存在也会使试样在高温时的液相量增多,导致试样强度下降。陈俊红等研究发现,当氮化硅铁加入量为12%(w)时,有助于提高炮泥的高温抗折强度和抗冲刷性,延长出铁时间。邱海龙等和占华生等分别将含氮化硅铁5%和10%(w)的Al2O3-SiC-C无水炮泥在3200、580、260和2000m3等大中型高炉上进行了成功应用,无水炮泥的中高温强度和抗侵蚀冲刷性能得到了明显提高,炮泥使用过程中的扩孔速度慢,开口性能好,出铁时间延长到120min以上,减少了出铁次数,大幅降低了炉前工人的劳动强度!

      而发现氮化硅铁加入量为9%(w)时,抗渣性能好;当氮化硅铁量过大时,反应过程中大量游离铁的出现会造成材料内部出现大量的低共熔点物,从而降低浇注料的抗渣侵蚀性能!2镁质浇注料镁质浇注料具有耐火度和荷重软化温度高,不污染钢水,抗碱性渣侵蚀性好等特点,在炼钢炉及其钢包等热工设备上应用较多.涂军波等以二氧化硅微粉为结合剂,研究了不同氮化硅铁细粉加入量对镁质浇注料常温物理性能和高温力学性能的影响!发现在氮化硅铁加入量为3%(w)时,1200和1500℃烧后的常温强度以及1400℃的高温抗折强度均达到大,这是由于氮化硅铁加热过程中氧化生成的SiO2与镁砂生成了镁橄榄石,增加了材料的强度,铁相物质与氧化镁固溶促进了材料的烧结.



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