碳化硅質特殊耐火材料特殊在哪里?
本站 2021-11-26
以碳化硅為原料，采用特殊方法制出的制品的性能比按普通陶瓷法制出的制品為高。屬于這類產品的有再結晶的、熱壓的、以氮化硅為結合劑的及其他制品等。這些制品應用于能有效地發揮其特殊性能的領域內。
再結晶碳化硅質制品系指在極高溫度時，通常在還原氣氛下，碳化硅顆粒之間通過再結品方法而直接結合的制品。碳化硅的再結晶與坯體的致密度無關，僅僅使制品獲得強度。
相關資料指出，對于氧化物而言 ,其燒結的相對溫度(燒結溫度與熔化溫度之比值，用K表示)隨著與氧化物克分子容積相關的晶格能(千卡/厘米3)的增大而顯著地提高。后者的值對碳化硅來說應當是極大的，因為碳化硅是一種具有原子為共價鍵、克分子容積小以及晶格能大的典型化合物。
因為在不存在液相的條件下燒結是靠擴散來完成的，那么可以假設，對于碳化硅來說，相對溫度與晶格能的關系可能與氧化物的相似。在這種條件下，碳化硅的燒結溫度應高于2000℃,因而其燒結應在其蒸氣壓力大的溫度下進行，因為碳化硅于2293℃時蒸發。
因此，碳化硅的燒結是借助于氣相來完成的，這就是碳化硅坯體再結晶燒結特殊的原因。
基于下述情況得出可通過氣相燒結而使強度增加。
在一定的溫度下，在凸面上蒸氣的平衡壓力比凹面上的大些。因此帶凸面的顆拉處的碳化硅蒸發，而蒸氣在帶凹面及平坦表面的顆粒處凝結。由于這種物質遷移機理作用的結果，可能在顆粒的接觸處發生顆粒的共生現象，致使形成堅實的壞體。這尤其是在受壓的條件下顆拉接觸面其有較大的曲率半徑時更為顯著。
同時，這種燒結機理不可能使壞體致密，因為蒸氣蒸發與凝結的數量在比較好的條件下將要平衡。實際上，部分蒸氣應當排除，此時坯體的氣孔率增大。
按照文獻介紹，由干從氣相凝結的物質而使氣孔充填的過程，比固體擴散燒結而帶來的致密化要緩慢得多。此外，據此類機理推測有連續氣孔系統存在，因此經過第一階段燒結后，致密化不可能繼續進行。蒸發一凝結僅僅導致氣孔變成球形，因為這樣可以保證形成帶小曲率半徑的凹形表面，即其上的蒸氣壓力最小的凹形表面。
為了使從氣相所生成的晶格得到發育，必需使分子吸附在晶體的表面上，然后使之擴散。如果在鼓體上面的蒸氣是過飽和的，則所吸附分子的數量比蒸發的多些，此時晶體擴大。但是，蒸氣的過飽和取決于晶體的大些，因為在一定的溫度下小型晶體上的燕代壓力比大型晶體上的大些。如果蒸氣的凝結相當多，則偶然形成的雛晶處于過飽和的介質中，并得到了發育。
當物質從氣相結晶時，沉淀出的物質本質是致密的，使其中僅僅生成個別的封閉氣孔。
當于還原的條件下在極廣的溫度范圍(1600- 2300℃)內加熱用細粉碎碳化硅制造的磚坯時，坯體發生顯著地改變。于1900℃開始再結晶，當氫氟酸作用于坯體時它仍保持完整。于更低的溫度下時，明顯的再結晶仍然未進行，此時坯體的強度是要取決于碳化硅中雜質所生成的硅酸鹽結合劑，這由該結合劑溶解于氫氟酸中而得到證實。
加熱時磚坯的重量減輕，在2000℃以上減輕較明顯，2200℃以上則更為劇烈。隨著重量的損失，磚坯氣孔率也相應地增大。
再結晶碳化硅質制品系指在極高溫度時，通常在還原氣氛下，碳化硅顆粒之間通過再結品方法而直接結合的制品。碳化硅的再結晶與坯體的致密度無關，僅僅使制品獲得強度。
相關資料指出，對于氧化物而言 ,其燒結的相對溫度(燒結溫度與熔化溫度之比值，用K表示)隨著與氧化物克分子容積相關的晶格能(千卡/厘米3)的增大而顯著地提高。后者的值對碳化硅來說應當是極大的，因為碳化硅是一種具有原子為共價鍵、克分子容積小以及晶格能大的典型化合物。
因為在不存在液相的條件下燒結是靠擴散來完成的，那么可以假設，對于碳化硅來說，相對溫度與晶格能的關系可能與氧化物的相似。在這種條件下，碳化硅的燒結溫度應高于2000℃,因而其燒結應在其蒸氣壓力大的溫度下進行，因為碳化硅于2293℃時蒸發。
因此，碳化硅的燒結是借助于氣相來完成的，這就是碳化硅坯體再結晶燒結特殊的原因。
基于下述情況得出可通過氣相燒結而使強度增加。
在一定的溫度下，在凸面上蒸氣的平衡壓力比凹面上的大些。因此帶凸面的顆拉處的碳化硅蒸發，而蒸氣在帶凹面及平坦表面的顆粒處凝結。由于這種物質遷移機理作用的結果，可能在顆粒的接觸處發生顆粒的共生現象，致使形成堅實的壞體。這尤其是在受壓的條件下顆拉接觸面其有較大的曲率半徑時更為顯著。
同時，這種燒結機理不可能使壞體致密，因為蒸氣蒸發與凝結的數量在比較好的條件下將要平衡。實際上，部分蒸氣應當排除，此時坯體的氣孔率增大。
按照文獻介紹，由干從氣相凝結的物質而使氣孔充填的過程，比固體擴散燒結而帶來的致密化要緩慢得多。此外，據此類機理推測有連續氣孔系統存在，因此經過第一階段燒結后，致密化不可能繼續進行。蒸發一凝結僅僅導致氣孔變成球形，因為這樣可以保證形成帶小曲率半徑的凹形表面，即其上的蒸氣壓力最小的凹形表面。
為了使從氣相所生成的晶格得到發育，必需使分子吸附在晶體的表面上，然后使之擴散。如果在鼓體上面的蒸氣是過飽和的，則所吸附分子的數量比蒸發的多些，此時晶體擴大。但是，蒸氣的過飽和取決于晶體的大些，因為在一定的溫度下小型晶體上的燕代壓力比大型晶體上的大些。如果蒸氣的凝結相當多，則偶然形成的雛晶處于過飽和的介質中，并得到了發育。
當物質從氣相結晶時，沉淀出的物質本質是致密的，使其中僅僅生成個別的封閉氣孔。
當于還原的條件下在極廣的溫度范圍(1600- 2300℃)內加熱用細粉碎碳化硅制造的磚坯時，坯體發生顯著地改變。于1900℃開始再結晶，當氫氟酸作用于坯體時它仍保持完整。于更低的溫度下時，明顯的再結晶仍然未進行，此時坯體的強度是要取決于碳化硅中雜質所生成的硅酸鹽結合劑，這由該結合劑溶解于氫氟酸中而得到證實。
加熱時磚坯的重量減輕，在2000℃以上減輕較明顯，2200℃以上則更為劇烈。隨著重量的損失，磚坯氣孔率也相應地增大。
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