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       最近時(shí)期，對(duì)等直徑硅碳棒的研究多集中在“顯微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”和“晶界工程”方面，通過(guò)控制s3w;晶體的形貌，提高晶粒的長(zhǎng)徑比，形成大而且長(zhǎng)的晶體鑲嵌在細(xì)小體群之中的雙峰晶粒分布，以提高力學(xué)性能。我們通過(guò)對(duì)上海市地礦局氮化硅等直徑硅碳棒廠的樣品進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分析，希望能對(duì)改善生產(chǎn)有所幫助。簡(jiǎn)介了氮化硅結(jié)合碳化硅管狀等直徑硅碳棒研制的必要性，確定了原材料及粒度配比，選擇了合適的成型方法及添加劑，介紹了氮化燒成機(jī)理。研制出的等直徑硅碳棒其質(zhì)量和使用性能接近同類進(jìn)口產(chǎn)品，具有良好的市場(chǎng)前景和廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

       氮化硅結(jié)合碳化硅材料的此項(xiàng)技術(shù)并得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)的一些高等院校、科研單位在“七五”期間對(duì)此相繼開(kāi)展了研究，研制出的等直徑硅碳棒如磚、隔焰板、棚板已廣泛應(yīng)用于陶瓷、電瓷、砂輪、冶金等領(lǐng)域，而對(duì)管狀等直徑硅碳棒在二十世紀(jì)末才開(kāi)始研究及應(yīng)用。管狀等直徑硅碳棒如高速燒嘴套管，是新型窯爐特別是引進(jìn)輥道窯和車式窯所必備的易損部件，它可使燃料充分霧化燃燒并高速噴入爐膛，使?fàn)t內(nèi)氣流強(qiáng)制流動(dòng)從而減小爐內(nèi)溫差，為產(chǎn)品快速燒成提供條件。而用Si3 N4結(jié)合等直徑硅碳棒制成的熱鍍鋅內(nèi)加熱套管，是鍍鋅行業(yè)的一次重大技術(shù)突破。該套管具有強(qiáng)度高、傳熱效率高、電絕緣性優(yōu)良等特點(diǎn)，并能降低能耗，減少鋅的損耗，提高控溫精度等使用效果，市場(chǎng)前景十分可觀。國(guó)內(nèi)一些進(jìn)口窯爐、鍍鋅廠家希望此管狀等直徑硅碳棒盡快國(guó)產(chǎn)化，結(jié)束進(jìn)口的局面。因而Si3 N4結(jié)合等直徑硅碳棒的研制及推廣應(yīng)用具有重要的意義。

       采用的主要原材料為工業(yè)用綠碳化硅、硅粉，其化學(xué)成分如表1所示。

       sic顆粒形狀的選擇是保證其等直徑硅碳棒高密度與高強(qiáng)度的基本條件之一，通常市售的sic顆粒形狀多為針狀、片狀，成型過(guò)程中易產(chǎn)生“拱橋效應(yīng)”，成型密度不高，所以要對(duì)sic進(jìn)行顆粒整形。整形采用碾磨方式進(jìn)行，使顆粒接近等積形，然后進(jìn)行化學(xué)處理、水洗，除去雜質(zhì)。硅粉的制備購(gòu)工業(yè)Si塊，經(jīng)過(guò)顆式破碎、對(duì)輥破碎，再由球磨機(jī)磨至所需要的粒度組成，見(jiàn)表2。然后用水浸泡數(shù)日，使Si粉中的金屬硅化物與水充分反應(yīng)，排除氣泡，然后烘干。原材料的最佳堆積密度氮化過(guò)程中坯體基本不收縮，因此等直徑硅碳棒的密度取決于坯體的密度，坯料的顆粒組成對(duì)坯體的密度有著很大的影響，等直徑硅碳棒的密度又直接影響著等直徑硅碳棒燒成及成品的理化性能?？紤]到最佳堆積密度、良好的成型性能、高的抗折強(qiáng)度，通過(guò)優(yōu)選法試驗(yàn)進(jìn)行選擇得出基本配比。www.zsrider.com