碳化硅质耐火材料(总)
冶金行业耐火材料介绍
冶金行业耐火材料介绍冶金行业是制造和加工金属材料的重要行业,其中涉及到高温、高压等极端条件下的工艺过程。
在这些工艺过程中,耐火材料扮演着重要的角色,其质量和性能直接影响到生产工艺和产品质量。
以下是一些常见的冶金行业耐火材料的介绍。
1.碳化硅陶瓷(SiC):碳化硅陶瓷是一种重要的高温耐火材料,在冶金行业应用广泛。
它具有高熔点、高抗氧化性、高抗侵蚀性和优异的机械强度。
碳化硅陶瓷可用于电炉炉衬、炉墙和高温容器等部件。
2.高铝耐火材料:高铝耐火材料是由铝矾土和高岭土等粘结剂加入适量膨胀剂烧制而成。
它具有高抗压强度、高抗侵蚀性和耐高温性能。
高铝耐火材料可用于电炉、转炉、钢包、坩埚和电解槽等冶金设备的内衬。
3.镁铝质耐火材料:镁铝质耐火材料由质量比例适当的氧化镁和氧化铝混合烧结而成。
它具有优异的抗高温性能、抗侵蚀性能和热震稳定性。
镁铝质耐火材料广泛应用于冶金行业中的炉墙、炉顶和闭口等部位。
4.硅酸质耐火材料:硅酸质耐火材料由硅酸铝、硅质等原料经过研磨、混合、成型和煅烧而成。
它具有优异的抗热震性、抗侵蚀性和耐高温性能。
硅酸质耐火材料可用于冶金行业中的炉衬、炉顶和坩埚等部位。
5.硅酸锆陶瓷(ZrSiO4):硅酸锆陶瓷是一种高纯度、高温稳定性和抗侵蚀性能的耐火材料。
它广泛应用于铸造和冶金行业中的炉膛、坩埚和燃烧器等高温装置。
6.铝镁碳砖:铝镁碳砖是一种高性能耐火材料,由高纯度氧化铝、氧化镁和碳素材料等组成。
它具有优异的抗热震性、抗侵蚀性和耐高温性能。
铝镁碳砖可广泛应用于铁炉、转炉和电炉等冶金设备中。
除了上述耐火材料,冶金行业还涉及到其他一些耐火材料的应用,如鳞片石墨、耐火砖和高温浇筑料等。
这些耐火材料在冶金行业中扮演着重要的角色,保障了生产工艺的稳定性和产品质量的提高。
需要注意的是,不同的冶金工艺和设备需要使用不同类型的耐火材料,对材料的性能和质量要求也不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体的工艺要求选择合适的耐火材料,并进行合理的维护和保养,以延长其使用寿命和提高生产效益。
碳化硅在耐火材料中的应用
碳化硅在耐火材料中的应用
SiC作为特种耐火材料,具有优良的化学性能,他在钢铁冶炼过程中用作高炉、化铁炉等冲压、腐蚀、磨损严重部位的耐火里衬材料;在有色金属(锌、铝、铜)冶炼工程中作冶炼炉炉衬、熔融金属的输送管道、过滤器、坩埚等;在空间技术上用作火箭发动机尾喷管、高温燃气透平叶片;在硅酸盐工业中,大量用作各种炉窑的棚板、马弗炉炉衬、匣钵;在化学工业中,用作汽油发生、石油汽化器、脱硫炉炉衬等。
当SiC通其他耐火材料复合时,又可以制造许多类型的符合耐火材料,而且有广泛的用途。
在不定形耐火材料中,由于含SiC的不定形耐火材料的热导率高,线膨胀系数小,而且具有高耐磨损性和几乎不同高炉炉渣等低碱度熔渣反应等特性,因而,含SiC不定形耐火材料已经广泛应用于钢铁工业、垃圾焚烧炉、水泥行业、热电厂等工业领域,具有其他不定形耐火材料不可替代的优越性能。
含SiC不定形耐火材料在钢铁工业应用部位和性能特点。
试论碳化硅质耐火材料化学分析方法
试论碳化硅质耐火材料化学分析方法摘要:碳化硅制品具有导热性能佳、热稳定性强以及低膨胀系数等优点,其以较低的抗折强度以及良好的稳定性在化工及钢铁治金领或以及陶瓷生产领域得到了广泛应用。
近年来,粘合剂的发展与完善,解决了弱电易受碱蚀以及易氧化的缺点,进而使碳化硅制品成为了竖罐炼锌过程中必不可少的耐火材料。
国内外的高炉炉衬都应用碳化硅制品,取得的效果也较为显著。
基于此,本文将针对碳化硅质耐火材料的化学分析方法展开探究。
关键词:碳化硅;耐火材料;化学分析方法由于碳化硅的化学稳定性以及耐火性能极佳,其在耐火材料中的应用较为广泛。
然而目前国内在进行碳化硅耐火材料含量分析时采用的方法并不科学,许多问题不断显现。
由于碳化硅质耐火材料种类较多,分析方法也不尽相同,因此,探索与研究科学的化学分析法,并将其合理应用于碳化硅耐火材料的分析中是相关领域当前所面临的重要研究课题。
一、碳化硅的概述及生产应用1、硅化硅制品的特点碳化硅制品的生产是以碳化砂作为主原料,再采用多种粘合剂而生产出来的耐火材料。
碳化硅制品的导热性能良好,远高于粘土制品,同时其具有良好的热稳定性以及较低的膨胀系数,抗折强度也并不高,化学性能的稳定性较为理想。
2、碳化硅的类别碳化硅在工业领域应用较为广泛,然而其所应用的碳化硅材料当中通常会有杂质,占比约为2%左右,其杂质成为主要为铝、钙、二氧化硅等元素,除此之外还含有一定含量的镁、碳元素。
从色泽角度以及用途层面分析,可将碳化硅分成黑色碳化硅、绿色碳化硅以及矾土碳化硅。
黑色碳化硅主要应用于耐火材料以及其他材料的研磨。
绿色碳化硅则是硅碳棒等电阻元件的主要生产材料。
避雷器以及热敏电阻生产过程中则通常会应用矾土碳化硅。
3、碳化硅制品的生产碳化硅砂是在高温电炉中由碳质原料以及二氧化硅原料共同炼制而成的,碳化硅砂是制做碳化硅制品的重要骨料,在高温状态下,碳化硅砂中所含有的硅粉成分或硅酸盐会与氧化物产生反应,进而组合成新的材料,在成型过程完成后,再进行烧制,最终完成碳化硅制品的生产。
碳化硅分类
碳化硅分类
碳化硅是一种无机非金属材料,与钢铁、铜铝等传统金属材料相比,具有较高的硬度、强度、热稳定性和抗腐蚀性,因此在各个领域被广泛应用。
碳化硅根据其不同的制备工艺和应用领域,可以分为以下几种:
一、耐火材料
碳化硅具有极高的热稳定性和抗腐蚀性,因此被用于生产耐火材料,用于制作高温窑炉、炉底板、炉衬、炉门等。
在铝电解槽中,碳化硅底板还可以用来支撑阳极和铝盆,具有很好的抗渣性能,延长了电解槽的寿命。
二、研磨材料
碳化硅具有硬度和磨耗性能,被广泛用于制造研磨材料。
它可以被用于研磨钢铁、铜金属、玻璃等硬质材料。
三、光伏材料
碳化硅作为太阳能电池子孔材料应用于新能源光伏。
由于碳化硅
具有光伏光谱范围内的宽能隙,可实现更高的光电转换效率。
碳化硅
的低光损失,使得光伏电池可以更有效地吸收光线。
四、半导体材料
碳化硅作为半导体材料,与石墨、金刚石齐名。
在制造电子设备、LED光源等领域广泛应用。
硅晶管和金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)是电子器件领域的两个主要应用领域。
总之,碳化硅是一种非常优秀的材料,其性能稳定性高、耐腐蚀、热稳定性好,因此在制造行业的广泛应用,成为了未来制造行业的发
展方向。
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料
碳化硅是一种耐火材料,具有很好的耐高温性能。
以下将就碳化硅耐火材料进行700字的介绍。
碳化硅是由碳素和硅粉热合成的陶瓷材料,主要成分为SiC。
它具有极高的熔点和热稳定性,能够耐受高温(>1500℃)长时间使用,而不会发生软化、熔融或变形的现象。
由于其几乎没有热膨胀系数,因此即使在急剧变温的情况下,也能保持材料稳定。
碳化硅耐火材料是一种硬质材料,具有优异的机械性能,硬度高,耐磨性强,抗压强度大。
这使得它在高温环境下能够承受各种机械压力和冲击,不易出现破裂或断裂。
此外,碳化硅耐火材料还具有优异的耐腐蚀性能。
它能够抵御酸、碱等化学物质的侵蚀,因此可以在腐蚀性介质中长时间使用而不受损害。
这使得碳化硅耐火材料在化工工业中有很多应用。
碳化硅耐火材料不仅具有很好的耐火性能,还具有良好的导热性和导电性。
它的导热性非常高,是传统陶瓷材料的几倍,可以有效地传导热量,避免局部过热和热扩散。
这使得碳化硅耐火材料在炉窑和熔融炉等设备中得以广泛应用。
此外,碳化硅耐火材料还具有良好的隔热性能。
它的导热系数低,能够有效地阻止热量传导,保持其它材料在高温环境下的稳定性。
这使得碳化硅耐火材料在高温绝缘和隔热领域有着重
要的应用。
综上所述,碳化硅耐火材料是一种优异的高温材料。
它具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、优良的导热性和隔热性能等特点,因此在多个领域具有广泛的应用前景。
碳化硅质耐火材料化学分析方法综述
烧 . 量 印得 碳 化 硅 的 古 量 . i 应 于 纯碳 化 硅 试 样 对 于 杂质 较 多 的试 称 此 击适 样 不 宜 采 用 第二 种 是 试 样 经 氢 氟 酸 硫 酸处 理 . 留 物用 焦 硫 酸 钾 熔 融 ・ 残
以 盐 酸 溶 液 最 取 后 过 滤 . 溶 物 印 为 碳 化 硅 t 法 适用 于 结台 剂 能 被 伟 然 不 此
碳 化 硅 具 有较 高 的 耐 火 性 能 和化 学 稳 定 性 . 因此 被 广 泛 应 用 于 各 种 耐 火 材 料 中 , 目前 我 国 尚无 完 整 的 不 同含 量 碳化 硅 耐 火 材料 的化 学 分析 但
测 碳化 硅质 树 品中 的 总 硅 量 然后 通 过 计 算 , 出 二 氧 化 硅 量 得
去 二 氧 化硅 的 含 量换 算 而 得
5
三 氧 化 二 铁
采 用邻 二 复 杂 非 光 度法 、 基木 扬 醢 光 度 法 、 DT 容 量 法 测 定 邻 二 磺 E A
氟 杂 菲 灵 敏 度 高 . 确 度 好 . 定 酸度 允 许 范 围 宽 磺 基 东橱 酸 灵 敏 度 低 . 准 对低 古 量铁 的试 样 测 定 准确 度 不 够 。E DTA 窖 量 法 操 作 简 便 硅 制 品 试 样 . 珐 准 确 度 不 高 . 得 值 为 近似 值 故 要 求 该 测
试 样 中定 量地 挥 发除 去 加 盐 酸 后 过 滤 以昧 去 可 溶 性 物 质 . 不 溶残 渣 妁 将
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6
三 氧化 二 铝
对 于 常 量 三氧 化 二 铝 的 测 定 有 强 碱 分 离 法 、 化 物 置 换 且 铁 铝 连 测 氯
耐火材料sic生成条件
耐火材料sic生成条件耐火材料是指能够在高温环境下保持结构和化学性质稳定的材料。
其中,碳化硅(SiC)是一种常见的耐火材料,具有优异的耐高温、耐热冲击、化学稳定性等特性。
本文将介绍SiC的生成条件。
碳化硅的生成通常使用两种方法:碳热还原法和沉积法。
碳热还原法主要通过将二氧化硅(SiO2)和碳源(如石墨)在高温下进行反应生成SiC;而沉积法则是通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等方法在基底上生长SiC。
碳热还原法是产业上广泛应用的一种制备SiC的方法。
其中最常用的方法是反应烧结法。
反应烧结法的主要步骤包括混合、成型和烧结。
首先,将硅粉(Si)和石墨粉混合,在一定的温度下进行反应。
这个温度通常在2000℃以上,并且需要存在适量的储能剂,如石墨粉,以提供足够的反应活性。
接下来,经过反应的混合物被成型成所需的形状,如块状、管状或片状。
成型方法可以有多种选择,如压制、注塑或模具注射成形等。
最后,成型的材料通过烧结过程进一步形成SiC。
烧结是指将已成型的材料在一定的温度和压力下进行加热和压密。
这个过程中,硅和石墨之间的反应将SiC生成,同时压力还有助于提供更均匀的密实度。
沉积法是另一种常见的制备SiC的方法,其主要适用于生长薄膜和涂层。
其中,化学气相沉积(CVD)是最常用的沉积方法之一。
CVD方法是通过在低压气氛下将气体中的碳源和硅源分子在基底表面进行反应生成SiC。
CVD方法通常需要在较高温度下进行,通常在1000℃以上,以提供足够的能量使反应发生。
同时,反应需要有适当的气氛控制,例如一氯甲烷(CH3Cl)和氧化硅(SiO)等气体用于碳源和硅源。
物理气相沉积(PVD)是另一种沉积方法,其主要是通过蒸发、溅射等物理手段,在真空环境下将SiC原子或分子定向沉积在基底上。
PVD方法的优点是可以在较低温度下进行,且具有较好的膜层凝聚性和致密性。
除了不同的制备方法,生成SiC的条件还包括温度、压力、反应气氛和反应时间等因素。
碳化硅在耐火材料中的作用
碳化硅在耐火材料中的作用1 耐磨性碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5—20倍,也是航空飞行跑道的理想材料之一。
以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍。
2 抗侵蚀性在硅酸盐结合碳化硅材料的结合基料内所含的SiO₂与其物质接触时容易形成低熔点的化合物,易被熔渣侵蚀,因而这类碳化硅的耐化学性能较差。
由于大多数金属熔体都不能润湿氮化硅或氧氮化硅,所以它们显示出比硅酸盐结合碳化硅更好的耐侵蚀性能。
3 抗热震性由于碳化硅的导热系数高和热膨胀系数小,此碳化硅耐火材料的耐热冲击性很好。
碳化硅制品的耐热震性能也与结合基料的类型和性质有着密切的关系。
测试证明:把样品迅速放入1200摄氏度的电炉内加热20min,然后取出在空气中冷却并测定弹性模量的变化。
硅酸盐结合碳化硅制品的弹性模量随着冷热冲击试验的次数增加呈现出比较平缓的逐渐下降的趋势。
而氮化硅结合碳化硅制品则不同,在第30次冷循环试验之前,它的弹性模量随着热冲击试验次数的增加变化很小,能保持着一个相当恒定的数值。
然而经过第31次热冲击试验后,试样弹性模量迅速下降,突然性破坏。
氧氮化硅结合碳化硅制品与硅酸盐结合碳化硅制品相似,没有突然性破坏的现象,弹性模量随着热冲击试验次数的增加呈平缓的下降趋势。
实际应用过程中,由于硅酸盐结合碳化硅制品在受到热冲击作用之后的破坏之前可以观察到制品发生膨胀、开裂和变形,可以容易预知材料使用寿命。
4 高导热性由于碳化硅本身的热传导性好,因此碳化硅含量高的耐火材料的导热系数均较高,其导热系数大都超过14.4W/(m.K)。
碳化硅制品在使用过程中其颗粒表面的导热系数将会逐渐变小。
结合基料的性质对碳化硅制品的导热系数有一定的影响,氧氮化硅结合和氮化硅结合碳化硅的导热系数较高,硅酸盐结合碳化硅的导热系数较小。
碳化硅是什么材料
碳化硅(又称碳化硅、金刚石砂或耐火砂)是一种由石英砂、石油焦(或煤焦)和锯末在电阻炉中高温熔炼而成的耐火材料,具有SiC的化学简单性。
碳化硅也存在于稀有矿物--自然界中的摩桑石中。
在C、N、B等非氧化物高科技耐火材料中,碳化硅是应用最广泛、最经济的一种耐火材料。
我国工业碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320 kg/mm2。
简体中文标题:碳化硅,俗称碳化硅。
纯碳化硅是无色透明晶体。
工业碳化硅因杂质种类和含量不同,呈淡黄色、绿色、蓝色甚至黑色,其透明度随纯度的不同而不同。
碳化硅的晶体结构分为六方或菱方的α-SiC和立方的β-SiC。
由于碳原子和硅原子在晶体结构中的堆积顺序不同,α-SiC形成了许多不同的变体,目前已发现70多种。
β-SiC 在2100℃以上转变为α-SiC。
工业生产碳化硅的方法是在电阻炉中精炼优质石英砂和石油焦。
经粉碎、酸碱洗涤、磁选、筛分或水分离后,制成不同粒度的产品。
碳化硅有两种常见的基体,黑色碳化硅和绿色碳化硅,属于α-SiC。
黑色碳化硅中碳化硅含量约为95%,韧性高于绿色碳化硅。
主要用于加工玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁、有色金属等抗拉强度较低的材料。
生坯碳化硅含有97%以上的碳化硅,具有良好的自锐性。
主要用于硬质合金、钛合金、光学玻璃的加工,也可用于珩磨气缸套和磨削高速钢刀具。
此外,还有立方碳化硅,这是一种通过特殊工艺制成的黄绿色晶体。
该磨具适用于超精加工轴承,一次加工表面粗糙度可从Ra32~0.16微米到Ra0.04~0.02微米。
碳化硅具有稳定的化学性质、较高的导热系数、较小的热膨胀系数和良好的耐磨性,在磨料之外还有许多其他用途。
如汽轮机叶轮或气缸体内壁采用特殊工艺涂覆碳化硅粉末,可提高其耐磨性,使其使用寿命提高1~2倍;用该方法制成的高档耐火材料具有耐热震性好、尺寸小、重量轻、强度高、节能效果好等优点。
耐火材料碳化硅牌号有哪些__碳化硅用途
耐火材料碳化硅牌号有哪些__碳化硅用途我国工业碳化硅主要作磨料用,黑色碳化硅制成的磨具,多用于切割和研磨抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等,同时也用于铸铁零件和有色金属材料的磨削。
碳化硅由于具有良好的高温特性,如高温抗氧化、高温强度高、蠕变性小、热传导性好以及密度低,被为热机械的耐高温部件。
今天小编就来和大家谈一谈耐火材料碳化硅牌号有哪些和碳化硅的用途。
【耐火材料碳化硅牌号有哪些】国外将碳化硅用作耐火材料的数量大于用作磨料。
我国亦在不断扩大这方面的应用,根据国外厂商的习惯,耐火材料黑色碳化硅通常分为3种牌号:①耐火材料黑碳化硅。
这种牌号的化学成分要求与磨料用黑色碳化硅完全相同,主要用以制造碳化硅制品,如重结晶碳化硅制品、燃气轮机构件、喷嘴、氮化硅结合碳化硅制件、高炉高温区衬材、高温窑炉构件、高温窑装窑支承件、耐火匣钵等。
例如产品:碳化硅辊棒,碳化硅横梁等。
②二级耐火材料黑色碳化硅,含碳化硅大于90。
主要用于制造耐中等高温的窑炉构件,如马弗炉炉衬材料等。
这些构件除利用碳化硅的耐热性、导热性外,在很多场合还兼用它的化学稳定性。
③低品位耐火材料黑色碳化硅,其碳化硅含量要求大于83,主要用于出铁槽、铁水包,炼锌业和海绵铁制造业等的内衬。
【碳化硅用途】1、磨料由于其超硬性能,可制备成各种磨削用的砂轮、砂布、砂纸以及各类磨料,广泛应用于机械加工行业。
我国工业碳化硅主要作磨料用,黑色碳化硅制成的磨具,多用于切割和研磨抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等,同时也用于铸铁零件和有色金属材料的磨削。
绿色碳化硅制成的磨具,多用于硬质合金、钛合金、光学玻璃的磨削,同时也用于缸套的珩磨及高速钢刀具的精磨。
立方碳化硅专用于微型轴承的超精磨,采用W3.5立方碳化硅微粉制成的油石对轴承(材料ZGCrl5)超精磨,其光洁度可由9直接磨成12以上,因此,在相同粒度的其他磨料中,立方碳化硅其加工效率为高。
2、脱氧剂炼钢时通常要使用硅铁脱氧,近代发展了用碳化硅代替硅铁作脱氧剂,炼出的钢质量更好,更经济。
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料是一种在高温下具有优异耐火性能的材料。
它由碳化硅作为主要原料制成,经过高温烧结而成。
碳化硅耐火材料具有高温强度高、耐腐蚀性好、导热性能优异等特点,因此在各种高温工业领域得到广泛应用。
首先,碳化硅耐火材料具有优异的高温强度。
由于碳化硅的熔点高达2700摄氏度,因此制成的耐火材料在高温环境下依然能够保持较高的强度。
这使得碳化硅耐火材料在高温炉窑、热处理设备等领域有着重要的应用,能够有效地抵抗高温下的压力和热应力,保证设备的正常运行。
其次,碳化硅耐火材料具有良好的耐腐蚀性能。
在一些特殊的工业环境中,设备需要耐受酸碱腐蚀的考验。
碳化硅耐火材料由于其化学稳定性高,因此能够很好地抵抗酸碱腐蚀,保证设备的长期稳定运行。
这使得碳化硅耐火材料在冶金、化工等行业中得到了广泛的应用。
此外,碳化硅耐火材料具有优异的导热性能。
在一些高温热处理设备中,需要材料具有良好的导热性能,以保证热能的均匀传导
和分布。
碳化硅耐火材料由于其导热系数高,能够很好地满足这一需求,保证了设备的热处理效果。
总的来说,碳化硅耐火材料是一种在高温环境下具有优异性能的材料,具有高温强度高、耐腐蚀性好、导热性能优异等特点。
因此,在冶金、化工、电力等高温工业领域有着广泛的应用前景。
随着高温工业的不断发展,碳化硅耐火材料将会得到更广泛的应用和推广。
碳化硅碳质捣打料
碳化硅碳质捣打料是一种以碳化硅为主要原材料制成的耐火材料,通常用于填充炉身冷却设备与砌体间隙或砌体找平层,起到支撑和保护的作用。
这种材料具有较好的化学稳定性、耐冲刷、抗磨损、抗剥落和耐热震等特性,因此被广泛应用于冶金、建材、有色金属冶炼、化工和机械制造等行业。
碳化硅碳质捣打料可以采用不同的配方和工艺制备而成,根据不同的使用要求和环境条件,可以选择不同性能和规格的碳化硅碳质捣打料。
在制备过程中,一般需要将原材料混合、搅拌、成型和烧成等工序,最终得到致密的碳化硅碳质捣打料。
使用碳化硅碳质捣打料时,需要根据具体的使用环境和条件进行选择和施工。
例如,在高温炉窑中使用的碳化硅碳质捣打料需要具有较高的耐火度和良好的保温性能,而在一些有酸性或碱性介质存在的场合,则需要选择具有较好耐酸或耐碱性能的碳化硅碳质捣打料。
总的来说,碳化硅碳质捣打料是一种重要的耐火材料,具有广泛的应用前景和市场前景。
未来随着科技的不断进步和工业生产的不断发展,碳化硅碳质捣打料的市场需求将会不断增加,其制备技术和性能也将会不断提高和完善。
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料是一种非金属材料,具有优异的耐高温、耐腐蚀性能,被广泛
应用于冶金、化工、建材等领域。
它是由碳素和硅素在高温下发生化学反应制成的,因此具有高强度、高硬度和高耐磨性,是一种理想的耐火材料。
首先,碳化硅耐火材料具有优异的耐高温性能。
在高温环境下,碳化硅耐火材
料不会发生软化、熔化等现象,能够保持较高的力学强度和稳定性。
这使得它在高温炉窑、炉膛等设备中得到广泛应用,如电炉、耐火砖等制造业。
其次,碳化硅耐火材料具有良好的耐腐蚀性能。
在酸、碱等腐蚀性介质中,碳
化硅耐火材料能够保持稳定的化学性能,不易受到侵蚀和损坏。
因此,它被广泛应用于化工设备、炼油装置等领域,具有良好的经济效益和社会效益。
此外,碳化硅耐火材料还具有优异的导热性能和耐磨性能。
它能够快速传导热量,使得设备温度分布均匀,提高了设备的热效率。
同时,碳化硅耐火材料的高硬度和耐磨性能也使得它在磨料、磨具等领域有着广泛的应用前景。
总的来说,碳化硅耐火材料是一种性能优异的非金属材料,具有耐高温、耐腐蚀、导热性能和耐磨性能等特点,被广泛应用于冶金、化工、建材等领域。
随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,碳化硅耐火材料将会有更加广阔的发展前景,为各行业的发展提供更好的支持和保障。
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料
碳化硅耐火材料是一种具有优异耐高温性能的材料,广泛应用于各种工业领域,特别是在冶金、化工、建材等行业中扮演着重要的角色。
碳化硅耐火材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特点,因此备受青睐。
首先,碳化硅耐火材料的主要成分是碳化硅(SiC),这是一种无机化合物,
具有极高的熔点和硬度。
由于碳化硅具有优异的耐高温性能,因此制成的耐火材料能够在高温环境下保持稳定的物理和化学性能,不易受到热震和热膨胀的影响,能够长时间稳定地工作。
这使得碳化硅耐火材料成为高温工业设备中不可或缺的材料。
其次,碳化硅耐火材料还具有优异的耐磨损性能。
在一些需要长时间摩擦和磨
损的环境中,传统的耐火材料往往难以满足要求,而碳化硅耐火材料则能够轻松胜任。
其硬度高、耐磨损性好的特点,使得碳化硅耐火材料在耐磨损领域有着广泛的应用,例如在矿山设备、水泥生产设备等方面发挥着重要作用。
此外,碳化硅耐火材料还具有优异的耐腐蚀性能。
在一些化工生产过程中,介
质的腐蚀性很强,传统的耐火材料难以抵御介质的侵蚀,而碳化硅耐火材料则能够很好地抵御介质的侵蚀,保持稳定的工作状态。
这使得碳化硅耐火材料在化工设备、冶金设备等领域中有着广泛的应用前景。
总的来说,碳化硅耐火材料以其优异的耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特点,在工
业领域中发挥着重要的作用。
随着工业技术的不断进步,碳化硅耐火材料的应用范围将会更加广泛,其性能也将会得到进一步的提升。
相信在未来的发展中,碳化硅耐火材料必将成为各种高温工业设备中不可或缺的重要材料之一。
硅酸盐结合碳化硅质耐火材料的性能
硅 酸 盐 结 合 碳 化 硅 质 耐 火 材 料 具 有 高 强 度 、 良好 的 热 震 稳 定 性 、 耐 侵 蚀 等 一 系 列 优 异
维普资讯
20 0 2年 第 2 期
国 外 耐 火
材 料
间 。通 过 浸 渍实 验 来 研 究抗 腐蚀 性 。用 S M E 分 析 显微 结构 ,用 带 有 渗 滤 C k 射 线 的西 门 u 子 x 射 线 粉 末 衍 射 仪 来 分析 相 组 成 。
维普资讯
・
5 0・
国 外 耐 火 材 料
20 0 2年 第 2期
颗 粒 无 法 抑 制 裂 纹 的 扩 展 ,提 高 耐 热震 性 的 效
果差 。
试验 ,试 验 发 现 由于 铝 锆 颗 粒 内部 显 微 结 构 的 不 同 ,其 耐 热 震 性 的 效 果 也 不 同 。 即使 铝 锆 颗 粒 相 同 ,但 如 果 使 用 显 微 结 构 容 易 破 裂 的 颗 粒 ,提 高 耐 热 震 性 的效 果 也 差 。如 果 使 用 氧化 铝初 晶 细 小 、 氧化 铝 和 二 氧 化 锆 的共 晶部 分呈 镶 嵌 状 组 织 的 颗 粒 , 由 于 颗 粒 自身 不 容 易 破 裂 ,困 此 添加 这 种 颗 粒 的 耐 火 材 料能 提 高 耐 热
的 制 备 ,并 且 研 究 了浸 谬 剂 对 断 裂 模 数 、 热膨 胀 、 侵蚀 行 为 的影 响
2 实 验
采 用 浸 渍 法 测 定 样 品 的 体 积 密 度 和 气 孔 率 。 室 温 的 断 裂 模 数 通 过 英 斯 特 朗 万 能 试 验 机 来 测 量 。 测 试 样 品 用 长 方 形 的 样 条 { O . m ×1. mm ×1 . rm) 116 m 9O 27 a 。采 用 三 点 弯 曲 法 测 量 样 品 的 力 学 性 能 ,跨 距 为 2 m 5 m,十 字 头 加 载 速 度 为 l m ・ i~。 测 量 1 样 O m rn a O个 品 的 平 均 值 得 到 一个 数 据 。 热 膨 胀 系 数 的 测 量 范 围 在 室 温 ~10 o 0 0C之
碳化硅质耐火材料在钢铁冶炼中的应用
碳化硅质耐火材料在钢铁冶炼中的应用随着钢铁行业的不断发展,高温环境下使用的材料也得到了进一步的升级换代。
其中,碳化硅质耐火材料作为一种新型的高温耐材,具有较高的温度稳定性和化学稳定性,被广泛应用于钢铁冶炼的各个环节,如高炉、转炉、电炉等。
碳化硅质耐火材料的主要特点是具有很高的耐高温性和化学稳定性,可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件,不易产生氧化或红铁矿相的生成,能够有效地减少生产过程中的化学反应,从而提高产量和质量。
首先,碳化硅质耐火材料在高炉中的应用非常广泛。
高炉作为钢铁冶炼的基础环节,需要承受非常高的温度和压力,因此需要稳定的高温耐材来进行支撑和保护。
碳化硅质耐火材料具有高温稳定性和化学稳定性,可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件,能够有效地减少生产过程中的化学反应。
此外,这种材料还可以对高温下的灰渣进行清除,减少高炉内部的杂质含量,提高生产效率。
其次,碳化硅质耐火材料在转炉冶炼中的应用也非常广泛。
转炉冶炼是一种在高温下进行的钢铁生产方式,需要使用密封性好的高温耐材来进行保护和支撑。
碳化硅质耐火材料具有很高的化学稳定性和耐高温性,可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件,能够有效地减少生产过程中的化学反应。
而且,这种材料还可以减少钢水中的非金属夹杂物的含量,提高钢铁的质量。
最后,在电炉冶炼中,碳化硅质耐火材料也有着广泛应用。
电炉冶炼是一种在由电能驱动下的钢铁生产方式,需要使用高温耐材来进行支撑和保护。
碳化硅质耐火材料具有很高的化学稳定性和耐高温性,可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件,能够有效地减少生产过程中的化学反应。
此外,这种材料还可以抵抗氧化反应的发生,减少含铁废料的产生。
总的来说,碳化硅质耐火材料在钢铁冶炼中的应用已经得到了广泛的认可和应用。
这种高温耐材具有很高的温度稳定性和化学稳定性,可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件,能够有效地减少生产过程中的化学反应,提高生产效率和产品质量,是钢铁冶炼中不可或缺的重要材料。
耐火材料分类
耐火材料分类耐火材料是指在高温下能够保持结构完整和稳定性的材料,是一种具有耐高温、抗热震、抗侵蚀等特性的特种材料。
根据其化学成分和物理性能的不同,耐火材料可以分为多种不同的分类。
一、按照化学成分分类。
1. 硅酸盐耐火材料。
硅酸盐耐火材料是指以硅酸盐矿物为主要原料,经过配料、成型、烧结等工艺制成的耐火材料。
硅酸盐耐火材料具有耐高温、抗热震、抗侵蚀等优良性能,在冶金、建材、化工等行业得到广泛应用。
2. 氧化铝耐火材料。
氧化铝耐火材料是以氧化铝为主要原料,经过高温煅烧而成的耐火材料。
氧化铝耐火材料具有耐高温、抗侵蚀、导热系数低等特点,适用于高温工业炉窑的内衬、隔热层等部位。
3. 碳化硅耐火材料。
碳化硅耐火材料是以碳化硅为主要原料,经过高温烧结而成的耐火材料。
碳化硅耐火材料具有耐高温、抗热震、导热系数低等特性,适用于高温炉窑、耐酸侵蚀场合。
二、按照物理性能分类。
1. 质密耐火材料。
质密耐火材料是指其材料的体积密度大于2.0g/cm³的耐火材料。
质密耐火材料具有高强度、耐磨损、抗侵蚀等特点,适用于高温工业炉窑的炉膛、炉顶等部位。
2. 绝热耐火材料。
绝热耐火材料是指其材料具有较低的导热系数和良好的隔热性能的耐火材料。
绝热耐火材料适用于高温工业炉窑的隔热层、保温层等部位,能够有效降低能源消耗,提高设备的热工性能。
3. 耐磨耐火材料。
耐磨耐火材料是指其材料具有良好的耐磨损性能的耐火材料。
耐磨耐火材料适用于高温工业炉窑内炉料的流动部位,能够有效延长设备的使用寿命。
三、按照应用领域分类。
1. 冶金耐火材料。
冶金耐火材料是指在冶金工业中使用的耐火材料,包括炼铁、炼钢、铸造等工艺所需的各种耐火材料,如炉衬、浇注料、炉顶、炉底等。
2. 玻璃耐火材料。
玻璃耐火材料是指在玻璃工业中使用的耐火材料,包括玻璃窑炉的隔热层、炉底、炉顶等部位所需的各种耐火材料。
3. 水泥耐火材料。
水泥耐火材料是指在水泥工业中使用的耐火材料,包括水泥窑炉的内衬、隔热层、炉门、烟道等部位所需的各种耐火材料。
碳化硅是什么材料
碳化硅(又名:碳硅石、金钢砂或耐火砂),化学简式:SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火材料。
碳化硅在大自然也存在于罕见的矿物,莫桑石中。
在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。
我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2。
碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基该品种,都属α-SiC。
①黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。
②绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。
此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
化学特性及用途:
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。
低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质
量。
此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于世界上最硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。
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碳化硅质耐火材料
材料科学与工程学院 10材料2班李佳
摘要:本文介绍了碳化硅质耐火材料的性质,发展和应用
关键字:碳化硅质耐火材料,性质,发展,应用
碳化硅具有较高的耐火性能和化学稳定性, 因此被广泛应用于各种耐火材料中, 但目前我国尚无完整的不同含量碳化硅耐火材料的化学分析方法。
碳化硅质耐火材料的分析项目一般有: 游离碳、二氧化硅、碳化硅、游离硅、三氧化二铁、三氧化铝。
1.游离碳
分析游离碳有3 种方法, 即燃烧重量法、气体容量法、气体重量法。
燃烧重量法只适用于纯碳化硅试样, 含有机物、结晶水以及其它可挥发物性质的耐火材料不适用此法来测定; 气体容量法由于分析速度快, 精度高, 操作简便, 最为常用; 气体重量法由于测试时间长, 精度不高, 不常用, 但此法可以任意延长试样的分解时间, 同时, 二氧化碳吸收量较大, 故适用于测定碳化硅质耐火材料中含碳高的耐火材料。
2.碳化硅
分析碳化硅有直接法及间接法。
间接法又分为以测定碳化硅中的碳来换算和以测定碳化硅中的硅来换算两大类。
间接法测硅方法对仪器要求低, 换算系数小, 但测试时间长, 操作复杂, 不易掌握, 测碳方法快速, 简便,干扰小, 适用范围宽, 但对仪器精密度要求高, 换算系数大。
常用气体容量法和气体重量法及红外吸收法测碳。
直接
法快速简便, 但适用范围窄。
3.二氧化硅
分析二氧化硅有重量- 钼蓝光度法、挥散法、硅钼蓝比色法3 种。
挥散法只适应于纯碳化硅试样, 采用硝酸、氢氟酸处理试样, 游离硅和二氧化硅发生反应, 生成四氟化硅逸出, 而碳化硅则不与氢氟酸反应, 从总量中扣除游离硅含量, 即可得二氧化硅含量。
此方法理论上的准确度高, 但整个操作流程相对比较复杂, 测定周期长, 所以主要用于测碳化硅质制品中的总硅量。
然后通过计算, 得出二氧化硅量。
4.游离硅
分析游离硅采用硅钼蓝比色法测定, 可分为直接法和间接法两种。
直接法是采用游离硅能溶于热的氢氧化钠溶液的性质, 将其与二氧化硅及碳化硅分离, 然后采用硅钼蓝比色, 从而得其含量。
间接法将游离硅及二氧化硅溶于硝酸钠、硝酸、氢氟酸混合液中, 用硅钼蓝吸光光度法测得其含量减去二氧化硅的含量换算而得。
5.三氧化二铁
采用邻二氮杂菲光度法、磺基水杨酸光度法、EDTA 容量法测定。
邻二氮杂菲灵敏度高, 准确度好, 测定酸度允许范围宽。
磺基水杨酸灵敏度低,对低含量铁的试样测定准确度不够。
EDTA 容量法操作简便, 快速, 但对试液酸度、温度、滴定速度有严格要求, 容易偏高。
6.三氧化二铝
对于常量三氧化二铝的测定有强碱分离法、氟化物置换及铁铝连
测法。
强碱分离法准确度高, 但分离手续繁琐。
氟化物置换法需多次煮沸, 终点也不好掌握。
铁铝连测法, 简便, 快速, 准确度及精密度与上述两种方法相当。
对于低含量三氧化二铝一般用铬天青S 光度法或埃铬K 青光度法。
综上所述, 要测定耐火材料中碳化硅含量不同的耐火材料应选择适当的方法。
随着我国电力行业有计划、有步骤地朝着正规化、大火电方向发展,5~10 万千瓦机组的小火电和410t/ h ,200t/ h 煤粉炉将被淘汰和限制生产。
而对节能和环保有利的循环硫化床炉、城市垃圾焚烧炉及大型(830t/ h 以上的) 煤粉炉将取而代之,迅速发展。
这就对锅炉用耐火材料提出了新的要求,即要求耐火材料具有高耐磨、高强度、抗腐蚀、抗热震性好等特点,特别是要求炉衬材料在900 ℃左右的中、低温状态下具有以上特点,传统的煤粉炉炉衬材料,如高铝、粘土砖,普通的耐火浇注料、可塑料等已不能满足其要求,所以急需开发新的耐磨耐火材料。
碳化硅质耐火材料因具有其它普通耐火材料所不具备的特性,如高的热导率、低的膨胀系数、很好的耐磨性以及几乎不与熔渣反应等特性,在这一领域应用较为广泛。
碳化硅质耐火材料在电站锅炉上的开发与应用
1)在循环硫化床锅炉上的开发与应用
循环硫化床锅炉是近期引入我国的环保型电站锅炉,在运行过程中经常存在以下2个问题:(1)由于温度循环波动和热冲击以及机械应力造成炉衬裂缝和剥落。
(2)由于固体物料对耐火材料的冲刷而造成耐火炉衬的破坏。
前者由于温度快速变化造成热冲击(如启动过程中)
破坏材料强度,引发裂缝和剥落,此外耐火材料与金属构件的热膨胀系数不同,也是造成粘结处开裂、剥落的一个原因。
对此,选择抗热震性能好的、高导热率、低膨胀系数的碳化硅质耐火材料较为合适。
后者要提高耐火材料衬里抗冲刷、耐磨损的能力,除了原料本身应具有耐磨性外,还应重视其形成炉衬的整体强度(既耐火材料内在的基质与骨料间的连接强度)和耐磨性;应该指出的是耐压强度高的材料,不一定耐磨性就好,但耐磨性好一定要强度高。
所以采用碳化硅质的耐磨耐热材料作为硫化床锅炉内衬时,一定要选择适当的结合方式,提高基质与骨料间的连接强度。
目前由电力建设研究所开发的“SZM型复合碳化硅耐磨可塑料”的技术性能满足上述要求,具体指标如表1。
表1 SZM型复合碳化硅耐磨可塑料的技术性能
从表中看出,该材料具有很好的耐磨性、热震稳定性、体积稳定性及强度、导热性能也很好。
除此而外,该材料还具有很好的使用性能,如现场配制简单,强度增长快,便于后续施工及与金属构件粘结牢固等。
可用于循环硫化床锅炉的燃烧室的内衬和高温分离的入口处等。
2)在普通锅炉上的应用与开发
碳化硅质耐火材料以其高热导、耐高温、抗热震以及几乎不与熔融渣反应等特性,也经常被用于普通煤粉炉的卫燃带。
如97年、98年华能北京热电厂安装的4台德国进口200兆瓦机组时,其卫燃带内衬使用的是一种VE-90SiC耐火材料。
华能北京热电厂,一期工程建设规模为4×830t/h,德国Babcock公司技术生产的塔式直流液态排渣燃煤锅炉。
锅炉的下部左右两侧分别设有一液态燃烧室,布置为“W”型,喷燃器处于“W”燃烧室两侧的顶部,喷口垂直向下。
为维持燃烧室内高温温度场,保证燃烧稳定,提高燃尽程度,防止高温烟气及炉渣对管壁的侵蚀和剧烈冲刷而磨损管壁,在整个“W”燃烧室水冷壁带有扒钉的区域铺设一层具有耐磨、导热性好及高温强度高的碳化硅耐火炉衬,以保证此部位的安全运行。
与国内同类材料相比,在使用性能上具有较多优点:如多种施工性能,既可捣打又可涂抹施工。
再如现场配料严格又简单,以100公斤为每次配制的最小量,即一桶结合剂与3袋粉料配合,就能达到很好的和易性和粘塑性,无需困料;要涂抹施工的话,可在每100公斤材料中加水0.3升。
其次,该材料与金属构件的粘结牢固,强度增长快,凝固时间短,垂直面无需支模也能施工等。
深得西北电建一公司和山西电建二公司等施工人员的赞赏。
在技术性能上与国内同类材料比较相近。
目前,由国家电力公司电力建设研究所开发的“新型碳化硅耐火材料”,不但在使用性能上具备VE-90SiC的特点,在技术性能上还达到或超过VE-90SiC。
该材料在邯郸电厂(美国F・W公司进口机组)的试用施工中效
果良好,施工单位表示该材料值得推广。
碳化硅质耐火材料在垃圾焚烧炉上的应用
垃圾焚烧炉衬用耐火材料,应具备以下几个特点:①具有1600℃以上的耐火度;②高导热率;③高强度,高耐磨性;④抗侵蚀性好;⑤抗热震性好;⑥低成本,高寿命。
这些要求,我所研制的上述2种碳化硅质材料均能满足。
在现代的垃圾焚烧炉中,废物燃烧的热量用来产生蒸汽,这需要采用水介质热交换器来实现,鉴于热交换和耐用的目的,采用碳化硅质耐火材料的作用是显而易见的。
日本Ariyoshi等研究了含0~75%SiC的Al2O32SiC浇注料及含15%Cr2O3的Al2O32SiC浇注料对3种合成的不同碱度的垃圾灰渣的抗侵蚀性,结果表明只有含75%SiC的Al2O32SiC浇注料对不同碱度的垃圾灰渣均表现出了良好的抗侵蚀性。
另外德国Dhupia等对垃圾焚烧炉用的SiC捣打料及喷涂料进行了分析,认为在100℃左右烘干后能保持足够的强度,而且在100~1400℃加热处理后,也具有较高的强度[6]。
结束语:
综上所述,在实际应用中如需要耐热震稳定性、耐结构剥落、抗渣侵蚀及高导热率等特性时,碳化硅质耐火材料应为首选。
从发展趋势来看,SiC 质不定形耐火材料不仅在冶金、建材等行业有着举足轻重的地位,随着大型循环硫化床锅炉的引进及小电厂改造(逐步改造成洁净燃烧的供热锅炉和垃圾焚烧炉) 碳化硅质不定形耐火材料在电力行业上的应用也将越来越广泛。
愿我们能开发出自己的、性能先进的、适应各行业发展的不定形碳化硅耐火材料。
参考文献:
1.孙键. 用红外碳硫分析仪测定脱氧剂中碳化硅[J ]. 理化检验——化学分册, 2001, 37 (3) : 135
2。
洛阳耐火材料所编著. 耐火材料化学分析[M ]. 北京∶冶金出版社,1984
3.GBö3 045- 89 碳化硅化学分析方法.
4.林炳熹. 常用耐火材料化学分析标准综述[J ]. 耐火材料, 1996, 30 (1) :42
5.杨笛,李寅雪,李纯,等. 新型碳化硅材料的研制.电力建设,2001(2) :42
6.王战民.含碳化硅不定型耐火材料的特性及应用. 耐火信息. 2000202215 (3)。