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什么是特种耐火砖的反应烧结?

编辑:耐火砖厂家   分类:疑难解答  发布:2017-03-01   浏览:

   有些高档次的特种耐火砖(碳化物,氮化物),它们的扩散系数很小。例如碳化硅中的硅,甚至在2000℃时,自扩散系数为10-20cm2s。这比大量的难熔氧化物低10个等级。这样的材料按扩散机理实际上不烧结。类似情况的材料,烧结技术采用反应烧结方法。

 

   反应烧结一坯体中烧结材料和外面的(气体或液体)药剂之间,在高温下由于直接进行化学反应实现致密和增加强度的过程。这里的重要标志是化学反应只伴随粗坯致密,当一种药剂从外部介质进入时,而反应产物按体积超过粗坯的固体药剂。如果全部药剂在原来的泥料(荒坯)中,那么它们之间的化学反应,不发生致密,其中的情况是当时反应产物体积大于原来材料的体积。相反发生疏松—远离颗粒相互作用中心,还使烧结的荒坯体积进行增大。

 

   例如,制取真空致密尖晶石耐火材料时,随着尖晶石的合成,体积增大,然而没有同时发生荒坯必需的致密。所以要取得这样的尖晶石材料分两个阶段进行:开始进行合成,然后按固相烧结机理烧结。当然,不是所有耐火砖只用反应烧结方法可以烧结。从它们的某些被烧结而用固相烧结,可是烧结温度应该足够高,一般超过2000℃,多少碰到技术困难和经济上不是很合算。

 

   荒坯和内部药剂(气体)成分之间反应沿着质点表面进行,反应产物填满质点之间的气孔,同时质点中心没有移动和准确的给予荒坯最初气孔率,保持原先的几何学尺寸。随着反应产物填满气孔,必然自抑制,而由于气体药剂向荒坯内部层进入条件变坏,致密过程停止。

 

   反应烧结本质上取决于荒坯原来的气孔率。为了取得无气孔的材料,必须要求荒坯气孔体积要等于反应产物体积。当开始气孔体积小于反应产物体积时,而荒坯里还留下没有起反应的组分,反应或停止,或继续,拉开颗粒,还伴随荒坯体积增大。通常,这与质点之间气孔形成结合在一起。

 

   当起初的气孔率大于反应产物体积时,荒坯的活化组分完全起反应,最后留下没填满的气孔。

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