The invention discloses a self-bonding silicon carbide refractory, which consists of 55-75 wt% silicon carbide, 6-35 wt% metallic silicon powder, 9-20 wt% siliceous alloy powder, 0-6 wt% graphite powder and 1-3 wt% rare earth oxide, and the solid solution of the siliceous alloy powder contains corresponding metal elements added as metal sintering aids. The metal sintering aids are 0.1 ~ 2wt% of silicon alloy powder. In addition, the liquid phase sintering method for preparing the self bonded silicon carbide refractory material is also disclosed. By introducing rare earth oxides and metal sintering aids, utilizing their catalysis and the liquid phase formed by the two at high temperature, the silicon carbide aggregate particles are bonded together to promote sintering, thereby effectively improving the quality and performance of the self-bonded silicon carbide refractory products. The liquid phase sintering method of the invention is easier to realize than the existing solid phase sintering process, and is more conducive to improving the product quality and performance, thereby contributing to the promotion and application.
【技术实现步骤摘要】
一种自结合碳化硅耐火材料及其液相烧结制备方法
本专利技术涉及无机非金属材料
,尤其涉及一种自结合碳化硅耐火材料及其液相烧结制备方法。
技术介绍
自结合碳化硅耐火材料是以粗碳化硅颗粒为骨料,以金属硅粉和碳黑、石墨等碳源为基质,在埋粉烧结或者真空烧结的条件下原位合成β-SiC为结合相的碳化硅质耐火制品,其具有强度高、热导率高、耐火性好、抗蠕变性高、热稳定性好和化学稳定性好等优点,可长期在高温中服役,因而在冶金、日用及建筑陶瓷等领域获得了广泛的应用,国外的大型高炉内衬目前便大量使用该材料。目前,现有技术自结合碳化硅耐火材料一般以金属硅粉为硅源,以碳黑、石墨、焦油等为碳源,利用高温下金属硅粉和碳源的反应原位合成β-SiC,该反应可将碳化硅骨料颗粒粘结在一起,从而能够赋予其较高的强度。然而,固相烧结碳化硅材料非常困难,不仅烧结温度很高(通常高于1800℃),对设备要求较高,而且目前采用的材质体系不易烧结完全,基质和骨料也不易结合,产品的气孔率较高,导致抗折强度通常较低(低于60MPa);并且,在急冷急热过程中材料内部所产生的热应力较高,从而影响了产品质量和抗热震性。由于碳化硅属于共价键化合物,采用固相烧结的方法很难在低温下实现烧结。因此,目前自结合碳化硅制品的制备中,需要添加少量的助烧剂来促进烧结,而现有技术大多数是添加碱土氧化物(如MgO)、二氧化硅微粉等常见的氧化物,促进烧结的能力十分有限,致使制品的强度和致密度等一直难以获得有效提高。由于致密度与强度是直接影响碳化硅材料性能的关键因素,因此亟需寻找易于实现、能有效提高自结合碳化硅耐火制品致密度和强度等性能 ...
【技术保护点】
1.一种自结合碳化硅耐火材料,其特征在于原料组成为:碳化硅55~75wt%、金属硅粉6~35wt%、硅质合金粉9~20wt%、石墨粉0~6wt%、稀土氧化物1~3wt%;所述硅质合金粉中固溶有外加的相对应金属元素作为金属助烧剂,所述金属助烧剂为硅质合金粉的0.1~2wt%。
【技术特征摘要】
1.一种自结合碳化硅耐火材料,其特征在于原料组成为:碳化硅55~75wt%、金属硅粉6~35wt%、硅质合金粉9~20wt%、石墨粉0~6wt%、稀土氧化物1~3wt%;所述硅质合金粉中固溶有外加的相对应金属元素作为金属助烧剂,所述金属助烧剂为硅质合金粉的0.1~2wt%。2.根据权利要求1所述的自结合碳化硅耐火材料,其特征在于:所述硅质合金粉为Si-10Fe、Si-10Cu、Si-1B合金中的一种或二种组合。3.根据权利要求1所述的自结合碳化硅耐火材料,其特征在于:所述稀土氧化物为氧化钐、氧化铈、氧化镧中的一种或二种组合。4.根据权利要求1所述的自结合碳化硅耐火材料,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:江伟辉,劳新斌,梁健,徐贵荣,苗立峰,包镇红,李亚格,
申请(专利权)人:景德镇陶瓷大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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