Räninitriid{0}}liimitud ränikarbiidtelliste korrosioonikindluse põhimõte: miks need nii kaua vastu peavad?

Jul 30, 2026 Jäta sõnum

Räninitriid{0}}seotud ränikarbiidi tellised kasutavad täitematerjalina ränikarbiidi (SiC või 70%) ja moodustavad nitrideerimisreaktsiooni kaudu Si₃N4 sidumisfaasi. Nende põhilised korrosioonikindluse-eelised kõrvaldavad kolm peamist valupunkti kõrgekvaliteedilistes-rakendustes:

 

Tugev vastupidavus oksüdatsioonile kõrgel{0}}temperatuuril: tavalised ränikarbiidtellised oksüdeeruvad kergesti üle 1200 kraadi, moodustades SiO₂, muutes tellise struktuuri poorseks ja lahti;

 

Seevastu Si₃N4 oksüdeerub kõrgel temperatuuril, moodustades tiheda SiO₂-Al2O₃ kaitsekihi, mis blokeerib hapniku läbitungimise; 1400 kraadi juures on oksüdatsioonimäär vaid üks -kümnendik tavaliste ränikarbiidtelliste omast;

 

Suurepärane kulumiskindlus: Si₃N4 kõvadus (Mohsi kõvadus 9,5) läheneb teemandi kõvadusele.

Töötades koos ränidioksiidiga, on materjali ruumitemperatuuri{0}}kulumiskindlus kaks korda suurem kui tavalistel ränikarbiidtellistel, mistõttu sobib see materjali suure erosiooniga keskkondadesse;

 

Suurepärane soojuslöögikindlus: soojuspaisumise koefitsient on ainult 4 × 10⁻⁶/kraadi (1000 kraadi juures) kuni 70% tavaliste ränikarbiidtelliste omast.

Silicon Nitride-Bonded Silicon Carbide Bricks

1100-kraadise vees{0}}kustutuskatsetes taluvad need pragunemata üle 40 tsükli, mistõttu on need ideaalsed tipptasemel-seadmete jaoks, mida sageli käivitatakse-peatada.

 

Räninitriid{0}}liimitud ränikarbiidtelliste "kategooria klassifikatsioon": Si₃N₄ sisaldus määrab kasutusea

 

Si₃N4 sisaldus on tellise toimivust reguleeriv võtmetegur. Tööstus klassifitseerib need tellised Si₃N₄ sisalduse alusel kolme kategooriasse, et sobida erinevate tipptasemel{1}}rakendustega:

 

Kõrge{0}}lämmastikusisaldusräninitriid{0}}liimitud ränikarbiidtellisedomadus Si₃N₄ sisaldus 20% või suurem, SiC sisaldus 70% või suurem ja survetugevus toatemperatuuril -suurem kui 300 MPa või sellega võrdne.

 

Maksimaalse töötemperatuuriga 1500 kraadi sobivad need peamiselt "intensiivse oksüdatsiooni + kõrge temperatuuriga" keskkondadesse, nagu söe keemilised gaasistajad ja jäätmepõletusahju põlemiskambrid.

 

Keskmistes

 

Sobib rakendustele, mis hõlmavad "suurt kulumist ja mõõdukat oksüdatsiooni", näiteks metallurgiaräbu-loputuskanalid ja kulbide puhastuskorke ümbritsevad alad; madala -lämmastikusisaldusega variant sisaldab 6%–12% Si₃N4 ja rohkem kui 80% SiC, külmpurustustugevusega 200 MPa või suurem.

 

Maksimaalse töötemperatuuriga 1400 kraadi kasutatakse seda peamiselt kõrgekvaliteedilistes-rakendustes, mida iseloomustab "madal oksüdatsioon ja vähene kulumine", näiteks soojusvaheti torud heitsoojuskateldele ja vooderdised keemilise reaktsiooni anumatele.