Сырьевые материалы для производства высокотемпературной изоляции

Состав сырьевых материалов высокотемпературной изоляции может оказаться разным. Одни соединения придают изделию вязкость, иные-пористость, надежность, твердость, теплоизолирующие качества и иные характеристики. По этой причине в зависимости от специального назначения изолирующего материала склад сырьевых материалов регулируют так, чтоб обеспечить надежную службу изоляции на протяжении продолжительного времени.

Однако основными сырьевыми материалами для производства высокотемпературной изоляции является карбиды, в т.ч. карбид кремния и нитрид кремния. Рассмотрим характеристики таких материалов.

Нитрид кремния SI3N4 получают высокотемпературными химическими реакциями при 1000-1600 º С. I-е керамические реакционно спеченные пористые изделия из SI3N4 были получены прессованием изделий из порошка Si с следующим опалом в среде N2.Густи изделия из SI3N4 имеют высокую твердость, устойчивость к окислению и вязкость разрушения

4-11 МПА • м1 / 2. высокотемпературные характеристики в большей мере связаны с использованием активирующих спекания примесей, таких как CAO, MGO, Y2O3 и иных оксидов РЗЭ. Плотность SI3N4 3,44 г / см ³. Нитрид кремния кристаллизуется в орторомбичний системе. При температуре 1900 º С SI3N4 разлагается. Нитрид кремния химически инертный ко многим расплавленных металлов и солей. Расплавленные едкие щелочи разлагают его с выделением аммиака.

Нитрид кремния применяются как коммуникации в создании изделий из карбида кремния. Данное коммуникации получают способом опалу в среде азота изделий из SIC и введенного в него металлического кремния. Коэффициент теплового расширения SI3N4 маленький и составляет 2,46 • 10-6 (при 20-1000 º C). Теплопроводность поликристаллического SI3N4 0,0037 ккал / см • сек • º С (при 200-1300 º C). Термостойкость изделий добра. Порог прочности при сжатии SI3N4 при температуре 5000-6000 Килограмма / см ², при сгибании 1100-1400 Килограмма / см ². Прочностные свойства прежде 1400 º С меняются незначительно. Густая SI3N4 - керамика составлена ​​главным образом из высокотемпературного   SI3N4. Мировое изготовление SI3N4 составляет приблизительно 500 т/рик.Карбиди- соединения углерода с металлами (MEC). Они отличаются большой температурой плавления или разложения. Самое большое распространение в технике получили карбиды титана TИC и карбид кремния SИC. Карбид титана применяют по большей части для производства жаростойких материалов, деталей в реактивной технике, и нескольких изделий для атомных реакторов и в иных ситуациях. Карбид кремния SIC максимально широко применяют в ряде областей техники благодаря высокой жесткости (абразивы), огнеупорности и специфическим электрофизическими свойствами. Данные о свойствах SIC последующие.

высокотемпературная изоляция

высокая устойчивость к окислению при долгосрочном воздействии высоких температур

Плотность в г / см ³ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3,21

Твердость по минералогической шкале ... ... ... ... ... ... 9,2-9,5

Микротвердость в кг / см ² ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3000-4500

Порог прочности в кг / см ²: при сжатии перпендикулярно оптической оси ... 22500 при сгибании ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1550

Теплопроводность изделий из рекристализованого карбида кремния при 200-1400 º C в кал / см • сек • град ... ... ... ... ... ... ... 0,04

Коэффициент термического расширения в промежутке температур 20-1000 º C град-1 ... ... ... ... ... ... ... ... 5.2 • 10-6

Величина и характер перемены электросопротивления в области температур прежде 1500 º С, и высокая устойчивость к окислению при долгосрочном воздействии высоких температур обусловили применение карбида кремния в роли материала для электронагревательных сопротивлений.

За исключением производства нагревательных элементов и нелинейных сопротивлений карбид кремния используется как конструкционный материал для ракетной техники. Хотя перед этим проводилась длительная исследовательская работа, которая была направлена ​​на получение густого беспористого карборунда. Подобный материал в СССР и за границей был получен. Его плотность составляет 0,95-0,98, порог прочности при сжатии 10000-14000 Килограмма / см ².