Produktbeschreibung
Ferro-Siliziumnitrid (Fe-Si3N4) ist ein neuartiger Rohstoff auf Nitridbasis, der mithilfe der Nitriertechnologie bei hohen Temperaturen synthetisiert wird. In den 1970er Jahren entwickelte Japan erfolgreich dieses neue feuerfeste Siliziumnitridmaterial, Siliziumeisennitrid. Es ist das Produkt der Nitrierung von Silizium-Eisen-Legierungspulver durch Erhitzen in einer chemischen Atmosphäre auf 1200–1400 Grad. Sein Hauptbestandteil ist 75–80 % Siliziumnitrid, außerdem enthält es freies Eisen und nicht nitriertes FeSi. Seitdem haben viele Länder damit begonnen, Siliziumeisennitrid als Material zu erforschen.
Aufgrund seiner hervorragenden Hochtemperaturleistung, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Sintereigenschaften, hohen Wärmeleitfähigkeit und kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten wird Siliziumnitrideisen nicht nur in Hochofenaufschlämmung, sondern auch in feuerfesten Materialien wie kohlenstoffhaltigen feuerfesten Materialien, Hochtemperatur-Strukturmaterialien und Gussstücken auf Magnesiumbasis häufig verwendet.
Herstellungsverfahren für Ferrosiliciumnitrid
Direkte Hydrierungsmethode:
Die direkte Ammonifizierungsmethode besteht darin, Siliziumeisennitridpulver durch Nitrieren von Siliziumeisenpulver und Siliziumpulver in Stickstoff bei hoher Temperatur über einen langen Zeitraum herzustellen. Die in der Literatur erfundene „Herstellungsmethode für Siliziumeisennitrid“ besteht darin, Siliziumpulver und Siliziumeisenpulver als Rohstoffe unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 1000–1400 Grad und einer Heizrate von mehr als 10 Grad – h-1 – zu verwenden, um durch Langzeitnitrieren Siliziumeisennitrid herzustellen. Die direkte Nitriermethode erfordert hohe Temperaturen und lange Zeit. Um die Nitriertemperatur zu senken und die Nitrierzeit zu verkürzen, werden mechanisch-chemische Methoden zur Behandlung der Rohmaterialien eingesetzt, während andere zunächst die Rohmaterialien behandeln und dann das Brennsystem weiter anpassen. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Partikelgröße von Silizium-Eisenpulver einen erheblichen Einfluss auf den Nitriereffekt während des direkten Nitrierprozesses hat, wobei Silizium-Eisenpulver feiner ist (d50=5.229) μm). Beim Nitrieren ist die Reaktionsgeschwindigkeit hoch und die Reaktion intensiv, was zu starkem Sintern und einem schlechten Nitriereffekt führt; Und das gröbere Siliziumeisenpulver (d50=13.41) μ m) Der Nitriereffekt ist gut.
Insgesamt liegen die Vorteile des Direktnitrierverfahrens zur Herstellung von Fe-Si3N4 in einem einfachen Verfahren und einem geringeren Gerätebedarf; Die Nachteile sind eine niedrige Nitriergeschwindigkeit, eine lange Nitrierzeit und ein hoher Energieverbrauch. Um einen hohen Gehalt an B-Si3N4 zu erhalten, ist außerdem eine langfristige Hochtemperaturnitrierung erforderlich, was den Energieverbrauch erheblich erhöht.
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