随着碳化硅产业的不断发展,其制备工艺也越来越复杂,性能更加综合化和优越化。在氮化硅结合碳化硅制备工艺过程中,如何对影响产品质量的因素进行控制,继而确保最终产品的性能,对于生产企业实现质量控制目标是至关重要的。文章就这一相关议题进行了探讨,分别从产品原料的性质方面、结合剂方面进行了分析和论述,供行参考。
氮化硅结合碳化硅材料是一类新型耐火材料,该类材料中又包含更细的类别,如氮化硅结合碳化硅辐射管、氮化硅结合碳化硅砖等等。由于该类材料具备多种优良性能,氮化硅结合碳化硅材料因具有的节能环保特点更是从众多同性能产品中脱颖而出,未来的市场发展前景良好。
一、原料性质的影响
氮化硅结合碳化硅制品涉及到的主要生产原料有:碳化硅、硅粉、氮气等添加剂。不同于普通的氮化硅材料制品,氮化硅结合碳化硅制品所需要的原料必须具有更高的纯度。碳化硅的纯度应达到98.5%以上,硅粉的纯度应达到99%以上,氮气的纯度应达到99.9%以上。除了原料的纯度需要进行严格的控制之外,生产加工过程中还需要对原料的粒度和颗粒级配进行严格的控制。原料的粒度过高将会直接影响坯体成型的体积密度,造成坯体的致密性降低,影响最终的产品质量。在原料颗粒级配方面,要注意硅粉的粒度,硅粉的粒度控制可以确保硅粉与氮气的反应效率,但是一味降低硅粉的粒度也会存在一定的负面影响,即硅粉与氮气反应速率过快,剧烈的反应造成反应装置中热量集聚上升,一旦温度超过1400℃时,会诱发碳化硅表面出现流硅现象,反而不利于产品的质量控制。另外,在氮化硅结合碳化硅制品的原料中加入ZrSiO4可以起到改善产品抗氧化性的作用。
二、结合剂的影响
氮化硅结合碳化硅制品生产工艺中,需要加入临时的结合剂,结合剂的加入主要有两大功效,一是可以帮助原料之间融合实现均质体,改善原料颗粒表面的分散性,为坯体成型创建良好的条件;二是氮化硅结合碳化硅制品在干燥和烧成的工序中要面临升温的过程,而在高温条件下,氮化硅结合碳化硅制品中的临时结合剂会分解,气态物质挥发过程中给氮化硅结合碳化硅制品留下大量的网络状气孔通道,不仅更有利于氮气的充入,提高了硅粉和氮气之间的反应效率,而且也能够更有利于最终产品的稳定性。临时结合剂主要有:有机糊精、木质素磺酸钙以及德国司马化工分散剂等等,目前行业内对于临时结合剂的添加量质量百分比通常在5%以内。
氮化硅结合碳化硅制品的市场需求量正在稳步提升,对于生产企业来说,这是十分有利的市场机遇。为了赢得良好的市场口碑,提高企业产品在市场中的竞争力,必须对影响氮化硅结合碳化硅制品质量的影响因素进行分析,并制定和采取有效的控制措施,使氮化硅结合碳化硅制品的质量更有保障,加快推动企业实现更高的经营发展战略目标。