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疑難解答

什么是特種耐火磚的反應(yīng)燒結(jié)?

編輯:耐火磚廠家   分類:疑難解答  發(fā)布:2017-03-01   瀏覽:

   有些次的特種耐火磚(碳化物,氮化物),它們的擴(kuò)散系數(shù)很小。例如碳化硅中的硅,甚至在2000℃時(shí),自擴(kuò)散系數(shù)為10-20cm2s。這比大量的難熔氧化物低10個(gè)等級(jí)。這樣的材料按擴(kuò)散機(jī)理實(shí)際上不燒結(jié)。類似情況的材料,燒結(jié)技術(shù)采用反應(yīng)燒結(jié)方法。

 

   反應(yīng)燒結(jié)一坯體中燒結(jié)材料和外面的(氣體或液體)藥劑之間,在高溫下由于直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)致密和增加強(qiáng)度的過程。這里的重要標(biāo)志是化學(xué)反應(yīng)只伴隨粗坯致密,當(dāng)一種藥劑從外部介質(zhì)進(jìn)入時(shí),而反應(yīng)產(chǎn)物按體積超過粗坯的固體藥劑。如果全部藥劑在原來的泥料(荒坯)中,那么它們之間的化學(xué)反應(yīng),不發(fā)生致密,其中的情況是當(dāng)時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物體積大于原來材料的體積。相反發(fā)生疏松—遠(yuǎn)離顆粒相互作用中心,還使燒結(jié)的荒坯體積進(jìn)行增大。

 

   例如,制取真空致密尖晶石耐火材料時(shí),隨著尖晶石的合成,體積增大,然而沒有同時(shí)發(fā)生荒坯需的致密。所以要取得這樣的尖晶石材料分兩個(gè)階段進(jìn)行:開始進(jìn)行合成,然后按固相燒結(jié)機(jī)理燒結(jié)。當(dāng)然,不是所有耐火磚只用反應(yīng)燒結(jié)方法可以燒結(jié)。從它們的某些被燒結(jié)而用固相燒結(jié),可是燒結(jié)溫度應(yīng)該足夠高,一般超過2000℃,多少碰到技術(shù)困難和經(jīng)濟(jì)上不是很合算。

 

   荒坯和內(nèi)部藥劑(氣體)成分之間反應(yīng)沿著質(zhì)點(diǎn)表面進(jìn)行,反應(yīng)產(chǎn)物填滿質(zhì)點(diǎn)之間的氣孔,同時(shí)質(zhì)點(diǎn)中心沒有移動(dòng)和準(zhǔn)確的給予荒坯初氣孔率,保持原先的幾何學(xué)尺寸。隨著反應(yīng)產(chǎn)物填滿氣孔,然自抑制,而由于氣體藥劑向荒坯內(nèi)部層進(jìn)入條件變壞,致密過程停止。

 

   反應(yīng)燒結(jié)本質(zhì)上取決于荒坯原來的氣孔率。為了取得無氣孔的材料,須要求荒坯氣孔體積要等于反應(yīng)產(chǎn)物體積。當(dāng)開始?xì)饪左w積小于反應(yīng)產(chǎn)物體積時(shí),而荒坯里還留下沒有起反應(yīng)的組分,反應(yīng)或停止,或繼續(xù),拉開顆粒,還伴隨荒坯體積增大。通常,這與質(zhì)點(diǎn)之間氣孔形成結(jié)合在一起。

 

   當(dāng)起初的氣孔率大于反應(yīng)產(chǎn)物體積時(shí),荒坯的活化組分完全起反應(yīng),后留下沒填滿的氣孔。

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