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硅粉中含有許多雜質(zhì),如Fe,Ca,A,Ti等

硅粉中含有許多雜質(zhì)，如Fe，Ca，Aì，Ti等。Fe被認為是反應(yīng)過程中的催化劑。它能促進硅的擴散，但同時，也將造成氣孔等缺陷。Fe作為添加劑的主要作用：在反應(yīng)過程中可作催化劑，促使制品表面生成SiO2氧化膜；形成鐵硅熔系，氮溶解在液態(tài)FeSi2中，促進β-Si3N4的生成。但鐵顆粒過大或含量過高，制品中也會出現(xiàn)氣孔等缺陷，降低性能。一般鐵的加入量為0～5%。Al，Ca，Ti等雜質(zhì)，易與硅形成低共熔物。適當?shù)奶砑恿?，可以促進燒結(jié)，提高制品的性能。

氮化硅磚是以Si3N4為主要成分的特殊耐火材料制品。密度3.19g/cm3。膨脹系數(shù)小，為2.53×10-6/℃。1200℃下導熱率18.4W/(m·K)。熱穩(wěn)定性好，1200～2000℃熱交換上千次不破壞?？拐蹚姸瓤蛇_200~700MPa，耐氧化溫度1400℃，在還原氣氛中可達1870℃。室溫電阻率1.1×1014Ω·m。采用硅粉氮化后燒結(jié)或熱壓方法制取。

制取原料

制造氮化硅磚的主要原料是燒結(jié)鎂砂和鉻鐵礦。鎂砂原料的純度要盡可能高，鉻鐵礦化學成分的要求為：Cr2O330～45%，CaO不大于1.0～1.5%。 燒制氮化硅磚的生產(chǎn)工藝與鎂質(zhì)磚大體相仿。為了消除磚在燒成過程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或直接結(jié)合氮化硅磚。

氮化硅結(jié)合碳化硅磚是指用SiC和Si為原料，經(jīng)氮化燒成的耐火制品。其特點是以Si3N4為結(jié)合劑。Si3N4以針狀或纖維狀結(jié)晶存在于SiC晶粒之間，是一種重要的新型耐火材料。一般含碳化硅70%～75%，氮化硅18%～25%。具有良好抗腐蝕能力，1400℃抗折強度達50～55MPa，顯氣孔率15%。熱膨脹系數(shù)(4.5～5.0)×10-2℃-1。采用高溫燒成法制備。主要用于高爐風口、鋁電解槽內(nèi)襯等。