氮化物结合碳化硅耐火材料的研制及其现状

碳化硅结合氮化硅制品的发展现状氮化硅结合碳化硅制品是近30年发展起来的一种高科技耐火材料。

1955年，美国Casrborunduln公司在生产硅酸盐结合碳化硅制品的基础上研制成功，并获得了专利权。

1960年日本TKR公司引进美国的此项技术并成功应用[1～2]。

氮化硅和碳化硅均为共价键极强的化合物，有相似的物理和化学性能，在高温状态下仍保持较高的键合强度。

硅粉均匀包围碳化硅，经过高温氮化反应，形成致密的网络结构，因此氮化硅结合碳化硅制品具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷、抗氧化等一系列优异性能，且对氢氟酸以外的所有无机酸都具有良好的抵抗性，不被金属液尤其是非铁金属液润湿，能耐大部分有色金属熔融液的侵蚀。

作为高级耐火材料在各种气氛中正常使用温度可达1500 ℃左右，广泛用于陶瓷、有色冶金、钢铁冶金、粉末冶金、化工等行业。

1 氮化硅结合碳化硅制品的主要制备方法氮化硅的制备方法包括：硅粉直接氮化法、碳热还原二氧化硅法、Si（NH）2热分解法、SiH4和NH3气相反应法。

通常情况下，反应烧结氮化硅结合碳化硅制品中氮化硅生成方法为硅粉直接氮化法，高温下通过氮向硅粉粒子内部扩散，化合生成氮化硅[6～7]。

氮化硅结合碳化硅制品制备经过七个步骤：原料处理、配料、混料、成型、干燥、氮化烧成、产品检验。

氮化原料主要采用工业用绿碳化硅和硅粉，经破碎、水洗等方法进行原料预处理，根据配方（表1）称量碳化硅砂及硅粉，按要求把不同粒度的碳化硅原料放入混料机内干混，然后加入有機结合剂温混，充分搅拌15～20 min，过筛后，放入料仓进行闷料储存24 h。

将闷好的料准确称量后，均匀放入模具中，振动加压成型，再经真空吸盘转移到储坯车上，放入干燥室内干燥，干燥温度以100℃～120℃为好。

干燥过程中应严格控制升温速度，以免坯体出现变形或开裂。

坯体一般干燥时间为3天，干燥完成后经精修坯体和生坯检测，合格的进入氮化炉烧成。

氮化过程中，当温度升至700℃～1450℃进行抽真空后向氮化炉中充入纯度为99.99%以上的氮气直至反应完成。

2024年氮化硅粉市场分析现状摘要：氮化硅粉是一种重要的高性能陶瓷材料，具有优良的力学和热学性能，在各个领域有广泛的应用。

本文通过对氮化硅粉市场的分析现状，提供了对该市场的深入了解。

1. 引言氮化硅粉是一种由氮化硅制备的粉末材料。

氮化硅作为一种优秀的陶瓷材料，具有高硬度、优良的机械性能和热学性能，因此在各个领域有广泛的应用。

本文将对氮化硅粉市场的现状进行深入分析。

2. 氮化硅粉的制备与特性2.1 制备方法氮化硅粉的制备通常使用以下方法：•单一源法：通过热分解或反应来获得氮化硅粉末。

•混合法：将硅和氮源混合在一起，经过高温反应获得氮化硅粉末。

2.2 特性与性能氮化硅粉具有以下特性和性能：•高硬度：氮化硅粉具有较高的硬度，可以用于制备高硬度的陶瓷制品。

•优良的机械性能：氮化硅粉的陶瓷制品具有高强度、高韧性和高耐磨性。

•优良的热学性能：氮化硅粉的陶瓷制品具有良好的耐高温性和热导率。

3. 氮化硅粉市场需求分析3.1 应用领域氮化硅粉在以下领域有广泛的应用：•电子与光电子行业：氮化硅粉可以用于制备高纯度的电子器件和光电子器件。

•陶瓷行业：氮化硅粉可以用于制备高硬度的陶瓷制品，如刀具、研磨材料等。

•材料领域：氮化硅粉可以用于制备高性能的复合材料，如陶瓷基复合材料等。

3.2 市场规模与趋势氮化硅粉市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势，并有望继续保持良好的增长势头。

主要原因包括：•电子行业的快速发展带动了氮化硅粉的需求增长。

•陶瓷行业对高硬度陶瓷制品的需求不断增加。

•新兴领域对氮化硅粉的需求也在逐渐增加，如新能源领域和生物医药领域。

虽然氮化硅粉市场前景广阔，但也面临一些挑战：•技术门槛较高，制备工艺需要不断提升。

•市场竞争激烈，需要不断创新和提高产品质量。

4. 氮化硅粉市场现状分析4.1 供需情况目前，氮化硅粉市场供需平衡，供应商数量逐渐增加，供应稳定。

需求方主要集中在电子与光电子行业、陶瓷行业和材料领域。

4.2 市场竞争格局当前氮化硅粉市场竞争激烈，主要竞争对手包括国内外的一些知名企业。

碳化硅耐火板研究报告
碳化硅耐火板是一种具有优异的耐火性能的材料，其主要成分是碳化硅。

该材料具有高熔点、高耐热性、高耐腐性、高耐摩擦性等特点，因此
被广泛应用于高温、高压和腐蚀环境中的工业设备中，如热处理炉、高温炉、电炉和化工设备等。

本报告主要介绍碳化硅耐火板的制备方法和性能特点。

目前碳化硅耐
火板的制备方法主要有热压法、前体烧结法、反应烧结法等。

其中，热压
法是制备碳化硅耐火板的主要方法，其主要特点是加热压制碳化硅粉末，
使其熔化并流散在纤维布或基体上，然后在高温下将其烧结成熟。

碳化硅耐火板具有优异的性能特点，如高耐火性、高耐腐蚀性、高耐
压性、高耐摩擦性等。

在高温、高压和腐蚀环境中，其性能表现尤为突出。

此外，碳化硅耐火板还具有良好的导热和导电性，在某些特殊的应用领域
中有着重要的应用价值。

总之，碳化硅耐火板是一种优异的高温、高压和腐蚀环境中的耐火材料，具有广泛的应用前景。

未来的研究重点应该集中在提高碳化硅耐火板
的制备工艺和提高其性能。

烧结耐火材料烧结耐火材料是一种常用的耐火材料，具有优良的机械性能和耐高温性能，广泛应用于冶金、化工、建材等行业。

本文将从烧结耐火材料的定义、原料、制备工艺、性能特点及应用等方面进行详细介绍。

一、烧结耐火材料的定义烧结耐火材料是指以高纯度氧化物、氮化物、碳化物等为主要原料，经过烧结工艺制成的具有良好耐火性能的材料。

它的主要特点是具有较高的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性，能够在高温下长时间保持稳定的物理和化学性能。

烧结耐火材料的原料主要包括氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锆等高纯度氧化物，以及氮化硅、碳化硅等耐火非氧化物。

这些原料具有高熔点和良好的耐热性，能够在高温下保持稳定的物理和化学性能。

三、烧结耐火材料的制备工艺烧结耐火材料的制备主要包括原料的选取、研磨、混合、成型、烧结等工艺。

首先，将各种原料按照一定的比例进行精细研磨，以提高原料的反应性和烧结性能。

然后，将研磨后的原料进行混合，通过干法或湿法混合，使各种原料均匀分布。

接下来，将混合后的原料进行成型，常见的成型方式有挤压成型、压坯成型、注浆成型等。

最后，将成型后的坯体进行烧结，通过高温烧结使原料颗粒之间发生固相反应，形成致密的结构。

四、烧结耐火材料的性能特点烧结耐火材料具有以下几个主要性能特点：1. 耐高温性能好：烧结耐火材料能够在高温下长时间保持稳定的物理和化学性能。

2. 耐磨性好：烧结耐火材料具有良好的耐磨性，能够抵抗颗粒冲击和磨擦磨损。

3. 耐腐蚀性好：烧结耐火材料能够抵抗酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀，保持稳定的化学性能。

4. 机械性能好：烧结耐火材料具有较高的强度和韧性，能够承受一定的力学应力和冲击载荷。

5. 热震稳定性好：烧结耐火材料能够在急剧变温、急剧冷却的条件下保持稳定的物理和化学性能。

五、烧结耐火材料的应用烧结耐火材料广泛应用于冶金、化工、建材等行业。

在冶金行业，烧结耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等冶炼设备的内衬和炉底。

在化工行业，烧结耐火材料主要用于炉窑、反应器、热交换器等设备的内衬和炉底。

Si 3N 4/Sialon 结合碳化硅制品的研制和应用何胜平,司全京,魏守坤,黄泽辉(洛阳耐火材料集团有限公司窑具公司,河南洛阳471039)[摘 要] 介绍了Sialon 结合碳化硅耐火材料的制造工艺原理和生产工艺技术,阐述了这种材料的性能特点和使用情况。

选用金属微粉、活性添加剂和碳化硅为主要原料,通过合理的工艺和适当的烧成温度,合成了高性能的Sialon 结合碳化硅耐火材料,可广泛应用于锌、铅、铝、铜等有色金属火法冶炼工业,也可用于化工、冶金、建材等行业的窑内衬或窑具材料。

[关键词] Sialon 结合碳化硅; 研制[中图分类号]T F065.1+4 [文献标识码]B [文章编号]1003-8884(2000)05-0035-021 前言Sialon 是一种物理性能接近氮化硅而化学性质与氧化铝相似的高性能陶瓷。

以Sialon 为结合相的碳化硅耐火材料具有较高的高温强度和热传导率、较低的膨胀系数、良好的抗热冲击性、抗高温蠕变性、耐熔体、酸碱侵蚀等一系列基本性能,是在已广泛应用于有色、冶金、建材等行业的Si 3N 4结合碳化硅材料的基础上开发出来的第二代产品。

通过在配料中加入一定量的活性添加剂,在氮化反应时,铝氧离子固溶到氮化硅晶体中形成Sialon 结合相,改善了材料的抗氧化、抗热震、抗碱、熔渣和冰晶石等熔体的侵蚀性能。

2 制备工艺原理及Sialon 相的特性Sialon 是由Si(硅)、Al(铝)、O(氧)、N (氮)组成的四元化合物,英文全称为Sialon Aluminum Oxy nilnile 0,简称即Sialon,Sialon 化学式为Si 6-Z Al Z O Z N 8-Z ,式中Z 为O 原子置换N 原子数,同时,Si 原子被Al 原子替代,在正常压力下,Z 值的范围为0<Z< 4.2。

Sialon 具有与Si 3N 4相似的结构,其韧性略优于Si 3N 4,热膨胀和导热系数略低于Si 3N 4,由于Sialon 中固溶有Al 2O 3,其化学性质接近于Al 2O 3,具有优良的抗氧化与抗熔融金属侵蚀性能。

氮化硅微粉制备技术讨论现状及进展Si3N4基陶瓷作为一种高温结构材料，具有密度大和热膨胀系数小、硬度大、弹性模量高及热稳定性、化学稳定性和电绝缘性好等特点。

氮化硅材料的性能足可以与高温合金媲美。

但作为高温结构材料，它还存在抗机械冲击强度低、简单发生脆性断裂等缺点。

为此对利用氮化硅制造复合材料，尤其是氮化硅结合碳化硅及其晶须和添加其他化合物进行氮化硅陶瓷增韧的讨论非常活跃。

与其他高级陶瓷一样，（Si3N4）陶瓷进展的障碍是较高的成本和缺乏牢靠的质量保证，因此找寻经济、高效并能大规模生产的Si3N4合成方法便成为当务之急。

1Si3N4粉末的重要制备方法Si3N4粉末的制备方法有很多，目前人们讨论得最多的有下列八种：1）硅粉直接氮化法；2）碳热还原二氧化硅法；3）热分解法；4）高温气相反应法；5）激光气相反应法；6）等离子体气相反应法；7）溶胶凝胶（sol—gel）法；8）自扩散法。

从总体上可分为固相反应法、液相反应法和气相反应法三大类。

1.1固相反应法（1）硅粉直接氮化法这是最早被采纳的传统地合成Si3N4粉末的方法，此方法成本比较低，也可以大规模生产，但产品粒度大。

实在操作是将纯度较高的硅粉磨细后，置于反应炉内通氮气或氨气，加热到1200～1400℃进行氮化反应就可得到Si3N4粉末。

重要反应式为：3Si+2N2Si3N4（1）3Si+4NH3Si3N4+6H2（2）该法生产的Si3N4粉末通常为、两相混合的粉末．由于氮化时发生粘结使粉体结块，故产物必需经粉碎、研磨后才能成细粉。

为寻求硅粉直接氮化法制备氮化硅微粉的新途径，吴浩成等以NH3代替N2作为氮化气氛进行了讨论，当硅粉比表面积大于11.66m2/g时，氮化率达到99%左右，产品中—Si3N4含量达到92%以上，且氮化时间较氮气气氛下大为缩短。

李亚利等报导了一种廉价的Si/N/C纳米非晶粉原材料合成高纯Si3N4晶须的新方法。

李亚伟等还认真讨论了硅粉直接氮化反应合成氮化硅粉末的工艺因素，讨论结果表明：硅粉在流动氮气氛下,高于1200℃氮化产物中氮含量明显加添；在氮化反应同时还伴随着硅粉的熔结过程,它拦阻硅粉的进一步氮化,其影响程度与氮化温度、氮化速度,素坯成型压力及硅粉粒度等工艺因素有关。

《氮掺杂碳-碳化硅纳米复合粒子的制备及其电化学性质》篇一氮掺杂碳-碳化硅纳米复合粒子的制备及其电化学性质一、引言随着科技的发展，新型的纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域展现出广阔的应用前景。

其中，氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子因其具有优异的电化学性能，在能源存储、电催化等领域有着重要的应用价值。

本文旨在研究氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子的制备方法，并对其电化学性质进行深入探讨。

二、氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子的制备1. 材料选择与准备制备氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子的主要材料包括碳源、氮源、硅源以及催化剂等。

其中，碳源和氮源的选择对于最终产物的性质具有重要影响。

常用的碳源有葡萄糖、乙炔黑等，氮源可以选择氨气、氮气等。

2. 制备方法本文采用化学气相沉积法（CVD）制备氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子。

首先，将碳源、氮源和硅源在高温下进行气相反应，生成氮掺杂的碳纳米粒子。

随后，将碳纳米粒子与硅源在催化剂的作用下进行碳化硅的生长反应，最终得到氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子。

三、电化学性质研究1. 循环伏安法（CV）测试通过循环伏安法对氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子的电化学性质进行测试。

在测试过程中，观察电流随电压变化的关系，了解材料的充放电性能及电容特性。

2. 电化学阻抗谱（EIS）测试电化学阻抗谱可以反映材料的电子传输性能和离子扩散速率。

通过EIS测试，我们可以了解氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子的内阻、电荷转移电阻等电化学参数。

3. 充放电性能测试对氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子进行充放电性能测试，了解其在实际应用中的表现。

通过测试不同电流密度下的充放电性能，可以评估材料的倍率性能和循环稳定性。

四、结果与讨论1. 制备结果通过CVD法制备的氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子具有较高的纯度和良好的分散性。

粒径分布均匀，形貌规整，为后续的电化学性质研究提供了良好的基础。

2. 电化学性质分析（1）循环伏安法测试结果：氮掺杂碳/碳化硅纳米复合粒子具有较高的充放电性能和电容特性，表明其具有良好的储能性能。

碳化硅耐火材料的发展与性能魏明坤 张丽鹏 张广军(武汉理工大学材料学院,武汉 430070)摘 要 中国从50年代,人们就开始研究先进的结构陶瓷,SiC 耐火制品也有40多年的研究历史,在50年代初,研制成功并迅速建成车间投产,满足炼锌竖罐精馏的特殊要求[1]。

苏联、日本、美国对SiC 耐火材料的研究更早一些。

SiC 耐火材料具有优良的高温性能,广泛应用于化工、冶金、能源、机械、建材、刀具等领域。

本文简要介绍SiC 耐火材料的发展种类及性能。

关键词 碳化硅 耐火材料 发展 性能作者简介:魏明坤(1951~),男,副教授.1 前言碳化硅自1891年被E.G.Acheson 发现[2]并用电炉生产以来,由于它具有较高的硬度常用于人造磨料。

其后在1893年用于高温材料,1925年卡普伦登公司又宣布研制成功绿SiC [28],我国SiC 于1949年6月由赵广和研制成功。

1951年6月第一台制造SiC 的工业炉在第一砂轮厂建成,从此结束了中国不能生产SiC 的历史。

SiC 耐火材料是人们早已知晓的一种优质耐火材料。

具有强度高,导热系数大,抗震性好,抗氧化耐磨损、抗侵蚀等优良高温性能。

在冶金、能源、化工等工业部门有许多用途。

最初的SiC 耐火材料是以粘土、SiO 2、硅酸盐、莫来石等为结合剂。

现在高科技SiC 制品得以开发,并且已投入生产和应用,如氮化硅结合碳化硅、氮氧化硅结合碳化硅、反应烧结碳化硅(RBSC)(又称自结合SiC)、重结晶碳化硅(R -SiC)、渗硅碳化硅(SiSiC)等SiC 材料,材料与高温性能大大提高。

随着耐火材料生产技术的进步,SiC 制品按照不同工艺制成如上所述多种用途的耐火材料,其高温性能也因此更加优良。

例如,美国SiC 公司生产的Si 3N 4结合SiC,高温抗折强度(1350 )达到44MPa,为普通SiC 砖的3倍,熔铸氧化铝砖的20倍,粘土砖的50倍,抗氧化性能好,表面最高使用温度1750 ,而普通SiC 砖仅1500 ,其他耐热震等高温性能比普通SiC 砖、铬铝砖、粘土砖都好[3]。

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。

2023年氮化硅结合碳化硅行业市场调查报告氮化硅结合碳化硅行业市场调查报告一、行业概述氮化硅结合碳化硅是一种新兴的高温耐蚀材料，以其在高温环境下具有良好的耐腐蚀性、高硬度和良好的热传导性能而得到广泛应用。

氮化硅结合碳化硅是由碳化硅颗粒和氮化硅颗粒通过热压等工艺结合而成，具有较高的强度和硬度。

目前，氮化硅结合碳化硅主要应用于高温环境下的耐腐蚀设备、炉具、反射镜等。

二、市场需求1. 钢铁行业：氮化硅结合碳化硅具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能，在钢铁行业中可以应用于高温炉具、耐腐蚀设备等，满足高温炼钢过程中的要求。

2. 光伏行业：氮化硅结合碳化硅具有较高的热传导性能和耐腐蚀性能，在光伏行业中可以应用于反射镜等光学元件，提高太阳能利用效率。

3. 化工行业：氮化硅结合碳化硅具有良好的耐腐蚀性能和高硬度，可以应用于化工行业中的耐腐蚀设备、反应器等，提高设备的使用寿命和安全性。

4. 汽车行业：氮化硅结合碳化硅具有较高的热传导性能和耐腐蚀性能，可以应用于汽车行业中的发动机零部件、制动系统等，提高汽车的耐高温性能和安全性。

三、市场竞争分析目前，氮化硅结合碳化硅行业市场竞争主要集中在大型企业和研发机构之间。

大型企业在技术研发、生产能力和市场拓展方面具有一定的优势，能够提供定制化产品和解决方案，同时也具备较高的品牌影响力。

研发机构在技术创新和产品差异化上有一定的优势，能够满足市场细分需求。

四、市场前景分析氮化硅结合碳化硅作为一种新兴材料，在高温、腐蚀环境下具有特殊的优势，具有广阔的市场前景。

随着国内技术水平的不断提高和市场需求的增加，氮化硅结合碳化硅行业有望在未来取得更大的发展。

同时，随着环保意识的增强和对高性能材料需求的增加，氮化硅结合碳化硅的市场需求也将不断扩大。

五、发展建议1. 提高技术研发能力：加大对氮化硅结合碳化硅技术的研发投入，提高产品的品质和性能，满足不同行业的需求。

2. 拓宽应用领域：开拓新的应用领域，如航空航天、电子电器等，提供更多样化的产品解决方案。

氮化物晶体材料的制备及性能研究氮化物晶体材料是一类重要的功能性材料，在电子、光学、磁学等领域有着广泛的应用。

为了实现这些应用，需要制备精密的氮化物晶体材料，并对其性能进行系统的研究和分析。

一、氮化物材料简介氮化物是将氮与其他原子（通常是金属）形成的化合物，它们具有高硬度、高热导率、高化学稳定性和优异的光电性质等特性。

氮化物晶体材料是指以氮化物为主要成分的晶体材料，其中最常见的是碳化硅（SiC）和氮化硅（Si3N4）。

氮化物晶体材料的制备与性状调控一直是当前研究的热点和难点。

二、氮化物晶体材料的制备方法1、化学气相沉积法化学气相沉积法（CVD）是目前氮化物晶体材料制备的重要方法之一。

它是在气相反应的条件下，将氮化物沉积在基材表面形成薄膜或晶体的一种方法。

该方法具有成本低、制备过程温度低、沉积速度快等特点，可用于制备高质量的氮化物晶体材料。

2、热压法热压法是一种在高压、高温条件下制备氮化物晶体材料的方法。

它是将氮化物粉末置于高温、高压下，使其相互烧结和致密化的一种方法。

该方法具有制备工艺简单、成品质量稳定等特点，可应用于制备大型的氮化物晶体材料。

3、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过溶胶中介和固化过程来实现制备氮化物晶体材料的方法。

该方法克服了传统“热压-烧结法”、CVD等制备方法的缺点，具有制备过程简单、可控性强、精度高的优点，可用于制备具有复杂结构的氮化物晶体材料。

三、氮化物晶体材料的性能研究1、光学性能研究光学性能研究主要针对氮化物晶体材料在不同波长范围内的透过率、吸收率和折射率等光学性质的研究。

以氮化硅为例，其光学性能与氮含量、制备方法等有关，研究表明，硅含氮量的增加会显著增强其紫外光透过率和蓝光抑制率，从而提高化妆品和LED的性能。

2、磁学性能研究磁学性能研究主要集中在氮化物磁性修饰上，主要应用场合为数据存储和电子器件等。

以氮化铁为例，通过后继氮气退火可以有效增强其饱和磁化强度和剩余磁矩。