碳化硅材料在有色冶金领域的应用研究

基于碳化硅的原料特点,分析了反应烧结、热压烧结、无压烧结、热等静压烧结碳化硅陶瓷的工艺特点和物性参数,介绍了碳化硅材料在有色冶金领域的传统应用及新应用情况。     

日本各公司耐火新材料战略（中）：高温结构用陶瓷

一、高温结构用陶瓷概要日本黑崎窑业(株)的氮化硅系、碳化硅系、铝系、锫系等的精密陶瓷总称为“库罗舍拉姆”而库罗舍拉姆——N,是该公司开发的高温结构用陶瓷的氮化硅—碳化硅复合烧结体。     

烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响

采用硼、碳助剂无压烧结制备碳化硅陶瓷。针对烧结温度与碳化硅烧结体密度、抗弯强度以及硬度之间的关系进行了试验研究,并对不同温度下制备的烧结体进行了显微结构形貌观察和XRD图谱分析。结果表明,烧结温度在2190～2220℃范围内可以制备密度高、力学性能好的碳化硅陶瓷。其相对密度超过96%;抗弯强度接近400MPa;维氏硬度23GPa以上。在试验温度范围内,密度与抗弯强度之间的关系近似为线性关系,密度越高抗弯强度和硬度性能越好。     

莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的制备及抗压强度研究

以碳化硅微粉作为原料,并选用Al2O3、高岭土和Mg O作为烧结助剂,同时选用羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)和可溶性淀粉作为添加剂,通过有机泡沫浸渍法制备出莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷材料。研究了不同原料组成、不同烧结温度等工艺参数对所制备的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷物相组成、微观结构的影响,同时对莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率、力学性能进行了测试。研究结果表明:莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的微观结构控制主要受碳化硅含量的影响,随着碳化硅含量的增加,莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率有明显的降低,但抗压强度随之提高;随着烧结温度的提高,孔棱的致密度增加,抗压强度亦显著提高;莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的最佳烧结温度为1600℃,陶瓷粉料中最佳的Si C含量为35%。在1600℃烧结温度下,碳化硅的含量为35%时,获得了孔隙率为76.19%和抗压强度为4.63 MPa的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷。     

素坯制备工艺对反应烧结碳化硅结构与性能的影响

本文以酚醛树脂为粘结剂,采用粉末冶金方法制备碳化硅素坯,研究碳化硅素坯制备工艺对反应烧结碳化硅材料显微结构和性能的影响.结果表明:反应烧结碳化硅材料的抗弯强度和密度随碳化硅颗粒粒径的增大而减小,随素坯成形压力的增大呈现先增大后减小的趋势.密度和硬度随碳化硅素坯中碳密度的下降而减小.碳化硅颗粒粒径为W7时,酚醛树脂加入量为12％,碳加入量为13％和成形压力为120MPa为碳化硅素坯制备的最优参数组合,此时反应烧结碳化硅材料的抗弯强度、密度和HRA分别为330MPa、2.987 g/cm3和95.     

N2—H2系氮基烧结气氛的研究

研究作介绍了粉末冶金氮基烧结气氛的制备原理和流程设计，氮基气氛中各组份的作用，铁碳材料和零件在氮基气氛中烧结后的性能及其应用效果和经济意义。     

氮基气氛中材料的脱硫与氮吸收

介绍了烧结铁基零件的硫损量和硬度、尺寸变化等与氮基烧结气氛成分、压坯含硫量等因素的关系,并比较了以硫或者MnS作为添加剂对增脱硫量及烧结件性能的影响,还介绍了烧结气氛中氮含量对烧结Fe-C材料的物理性能、烧结铁材料的磁性能和烧结不锈钢材料的耐腐蚀性能的影响,以及不锈钢烧结材和冶炼钢锻材在氮吸收上的重要差别。     

碳化硅颗粒增强TC11钛基复合材料的组织与力学性能研究

采用球磨工艺将碳化硅颗粒与TC11钛合金粉末混合,通过放电等离子体烧结工艺制备了碳化硅颗粒增强钛基复合材料(SiCp/TC11),并研究了复合材料的微观结构和力学性能.结果表明,SiCp/TC11复合材料内部无孔洞,烧结致密.碳化硅颗粒与钛基体发生反应,生成碳化钛颗粒.随着碳化硅颗粒含量的增加,SiCp/TC11复合材...     

耐火材料公司主体隧道窑燃耗状况探讨

隧道窑的结构及工艺操作对其燃料消耗有较大的影响。设计结构合理的窑型，提高窑体的密封性能，采用低蓄热窑车，选取合理的装窑方法及推车次数，在制品中加入促进烧结的适量添加剂，可以降低烧成制品的单位燃料消耗。     

粉末冶金高氮不锈钢的研究现状

综述了粉末冶金高氮不锈钢的优点和所采取的主要工艺及国内外研究现状。系统总结了高氮不锈钢粉末的制备工艺和固化成形工艺。重点介绍了注射成形-烧结渗氮工艺,分析了部分产品的性能及应用前景,指出注射成形-烧结渗氮工艺是十分有潜力的制备高氮不锈钢的途径     

石灰窑窑顶除尘系统改造设计

文章介绍了某厂气烧石灰窑窑顶除尘系统成功改造实例,从理论上分析了窑顶除尘罩设计计算方法,并指出了低压脉冲布袋除尘器在该系统应用中应该注意的问题。     

Si3N4／Sialon结合碳化硅制品的研制和应用

介绍了Ｓｉａｌｏｎ结合碳化硅耐火材料的制造工艺原理和生产工艺技术,阐述了这种材料的性能特点和使用情况。选用金属微粉、活性添加剂和碳化硅为主要原料,通过合理的工艺和适当的烧成温度,合成了高性能的Ｓｉａｌｏｎ结合碳化硅耐火材料,可广泛应用于锌、铅、铜等有色金属火法冶炼工业,也可用于化工、冶金、建材等行业的窑内衬或窑具材料。     

韶钢气烧石灰竖窑提质增产实践

针对高炉煤气热值大幅度降低的现状,韶钢焙烧厂对气烧石灰竖窑进行了一系列工艺设备改造和工艺制度改进,提高了产品质量和产量,降低了生产成本,取得了令人满意的效果。通过窑顶加高和改进炉顶结构,明显降低了窑顶温度,保护了窑顶设施,改善了窑炉的热工特性;同时,对供风工艺技术和风路系统设备进行改进,提高了空气和高煤煤气入窑压力,加快了煤气与空气混合燃烧速度;双预热工艺技术的应用大大提高了窑内温度;另外,通过原料粒度比、装出料操作工艺制度的优化改进,改善了石灰窑的生产条件。     

烧结机冷矿振动筛的改造

针对崇钢烧结冷矿振动筛存在的灰斗开焊、横梁裂纹及断裂、加强板开裂等问题,通过改造隔振系统、优化横梁结构、强化加强板等措施,使冷矿振动筛整体结构更加合理,运行平稳,未再发生设备事故,降低了生产成本。     

烧结温度对注射成形Cr-Mn-Mo-N不锈钢零件组织与性能的影响

为了节省较昂贵的镍资源和扩大不锈钢的应用范围,本研究以高氮不锈钢粉末为原料,经注射成形在流动氮气中进行不同温度的烧结,通过测定其相对密度、氮含量和力学性能,研究了烧结温度对材料致密度、微观组织以及力学性能的影响.结果表明:温度升高,材料的致密度和力学性能都能得到提高,氮含量在不断降低.烧结温度在1380℃时,材料的各项性能达到最优,致密度99.08%,氮含量0.65%,抗拉强度930 MPa,屈服强度555 MPa,伸长率48%.     

制备工艺对碳化硼陶瓷性能的影响

以活性炭和碳化硅为烧结助剂,采用真空热压工艺,制备了碳化硼陶瓷材料.研究了真空热压工艺、烧结助剂对碳化硼陶瓷性能及断口的影响,结果表明,以活性炭和碳化硅为烧结助剂的碳化硼陶瓷随热压压力增加,开口孔隙度减小,相对密度和抗弯强度增加.添加活性炭的碳化硼陶瓷在热压压力为35MPa下,开口孔隙度有最小值(1.7%),相对密度(91.7%)和抗弯强度(277.6MPa)达最大值;以碳化硅为烧结助剂的碳化硼陶瓷在热压压力为30MPa下,开口孔隙度有最小值(0.66%),相对密度(91.9%)和抗弯强度(173.6MPa)达最大值.添加活性炭的碳化硼陶瓷随保温时间由30min增加到90min,开口孔隙度逐渐减小而相对密度逐渐增加(90min时分别达到0.19%、99.6%),抗弯强度先增加后减小,在保温时间为60min时抗弯强度达到最大值(351.7MPa).在相同的真空热压工艺下,添加活性炭的碳化硼陶瓷与添加碳化硅的碳化硼陶瓷相比,其开口孔隙度低,抗弯强度高.初步探讨了真空热压工艺以及添加剂促进碳化硼陶瓷烧结的机理.     

表面预氧化改性SiC对高铝-SiC浇注料性能的影响

为了提高高铝-SiC浇注料的性能,将SiC粉分别在600℃、800℃、1 000℃预氧化,分析其物相组成和显微结构;用预氧化SiC代替原高铝-SiC浇注料中的SiC制样,试样干燥后经1 100℃×3 h热处理,检测有关性能,研究表面预氧化改性SiC对高铝-SiC浇注料性能和显微结构的影响。结果表明:碳化硅经预氧化后改善了表面的亲水性,可增加浇注料的流动性,促进凝结;碳化硅预氧化后改善了与其它物料的亲和性,促进界面的烧结与结合,提高浇注料的力学性能。     

镜铁矿烧结性能试验研究

镜铁矿因成球性和可烧性较差,使得该矿在烧结料中的应用受到了极大限制。本文通过试验对镜铁矿制粒性能、烧结特性及冶金性能的研究,采取优化原料结构技术措施,探索出镜铁矿在烧结中合理使用新途径,为提高其在生产中的配比和改善烧结性能提供指导。     

锂电池材料烧结辊道窑辊棒静力学分析

碳化硅辊棒是锂离子电池材料反应烧结装备中的重要组成部分,其性能直接影响到烧结装备里面的匣钵能否正常运行。因此,设计前期对辊棒进行强度和刚度分析非常重要。通过手工对辊棒强度和刚度的计算,能深刻的理解哪些参数是重要的,并且分析该辊棒尺寸是否能达到使用要求。同时借助ANSYS Workbench有限元分析工具核算手工计算是否正确。     

AlN-SiC复合衰减材料的制备及其微波衰减性能

以氮化铝、不同晶体类型的碳化硅为原料,采用热压烧结工艺,在1 900～1 950℃,氮气气氛下制备AlN-SiC复合材料.采用网络分析以及激光热导仪等检测仪器,研究了热压烧结制备的材料的微波衰减性能及导热性能.研究结果表明:采用热压烧结工艺可以在1 900～1 950℃(2制备组织致密均匀的AlN-SiC复合材料;采用α-SiC为原料的AlN-SiC复合材料具有适当的介电性能和良好的导热性能,有望替代大功率真空电子设备中的BeO基衰减材料.