Με την ανάπτυξη τεχνολογίας υψηλών θερμοκρασιών όπως η τήξη σιδήρου και χάλυβα, επίκειται η ανάπτυξη και έρευνα υψηλής ποιότητας και αποδοτικών πυρίμαχων υλικών και πρώτων υλών και οι συνθετικές πρώτες ύλες εφαρμόζονται όλο και περισσότερο ως πυρίμαχο υλικό με μέλλον ανάπτυξης. Το νιτρίδιο του σιδηροπυριτίου (Fe-Si3N4) είναι ένα νέο συνθετικό υλικό που έχει εμφανιστεί τα τελευταία χρόνια. Παρασκευάζεται από σιδηροκράμα FeSi75 με τεχνολογία νίτρωσης και διαδικασία σύνθεσης υψηλής θερμοκρασίας.
2. Διαδικασία δοκιμής
Το νιτρίδιο του σιδηροπυριτίου περιέχει τη φάση Si3N4 και έχει μερικές εξαιρετικές ιδιότητες του Si3N4, όπως υψηλή ανθεκτικότητα, καλή αντοχή στη διάβρωση, υψηλή μηχανική αντοχή, καλή αντοχή σε θερμικό σοκ, χαμηλό ρυθμό θερμικής διαστολής, υψηλή αντοχή στην οξείδωση και μια σειρά πλεονεκτημάτων. Έχει επίσης καλές ιδιότητες πυροσυσσωμάτωσης επειδή περιέχει πλαστική φάση Fe. Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με το νιτρίδιο του πυριτίου, η τιμή του νιτριδίου σιδηροπυριτίου είναι χαμηλότερη και είναι επίσης εύκολο στη βιομηχανοποίηση και παραγωγή, επομένως έχει χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για πυρίμαχα υλικά, φάση σύνδεσης υψηλής θερμοκρασίας και δομικά υλικά υψηλής θερμοκρασίας , και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε χυτή αυλάκωση υψικαμίνου και λάσπη. Τα τελευταία χρόνια, όλο και περισσότερες έρευνες γίνονται για το νιτρίδιο του σιδηροπυριτίου και την εφαρμογή του σε πυρίμαχα υλικά και έχουν σημειωθεί κάποια επιτεύγματα. Σε αυτή την εργασία, εισάγονται η σύνθεση και οι ιδιότητες του νιτριδίου του πυριτίου σιδήρου και η εφαρμογή του σε χυτά, πηλό και σύνθετα πυρίμαχα υλικά, και συζητείται επίσης η προοπτική του.
Επί του παρόντος, το νιτρίδιο του σιδηροπυριτίου χρησιμοποιείται κυρίως σε χυτά, πηλό και σύνθετα πυρίμαχα υλικά.
1. Χυτεύσιμο
Η εφαρμογή του νιτριδίου του σιδηροπυριτίου σε χυτό υλικό επικεντρώνεται κυρίως σε χυτεύσιμο αυλάκι σιδήρου Al2O3-SiC-C, χυτεύσιμο με μαγνήσιο και χυτό αλουμίνιο με υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνιο.
1.1 Al2O3-Χυτό αυλάκι σιδήρου SiC-C
Το χυτό Al2O3-SiC-C έχει καλή αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη διάβρωση και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κύρια τάφρο, το skimmer και την τάφρο διακλάδωσης της υψικαμίνου. Ωστόσο, λόγω της ανάπτυξης της τεχνολογίας τήξης, της συνεχούς βελτίωσης του συντελεστή χρησιμοποίησης υψικαμίνων και των απαιτήσεων μακροζωίας της υψικαμίνου, είναι επίσης επείγουσα η περαιτέρω βελτίωση της διάρκειας ζωής του χυτεύσιμου σιδήρου Al2O3-SiC-C. Το Al2O3-SiC-C που χυτεύεται στο παρόν στάδιο είναι επιρρεπές σε πτώση υπό τη δράση περιοδικής σκωρίας, χημικής προσβολής λιωμένου σιδήρου, θερμικού σοκ και καθαρισμού σκωρίας και σιδήρου. Ταυτόχρονα, η οξείδωση του καρβιδίου του πυριτίου και των ανθρακούχων υλικών στο χυτό σε υψηλή θερμοκρασία θα προκαλέσει επίσης τη δομική βλάβη του υλικού, η οποία θα οδηγήσει σε βλάβη του χυτού υλικού.