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硅莫磚生產工藝原理
發布時間：2025/2/11 17:16:49 點擊率： 來源:高鋁磚廠家 作者：榮盛耐材硅莫磚生產工藝原理介紹
一、原料體系構建
核心組分設計：
以高純碳化硅微粉（SiC）與特種礬土基剛玉（αAl₂O₃）構成主晶相，引入硅微粉（SiO₂）作為高溫結合劑，復合稀土氧化物（Y₂O₃/La₂O₃）作為燒結助劑。
顆粒級配優化：
執行三級顆粒配比制度：
粗顆粒：剛玉骨料占比40-45%，承擔結構骨架功能
中顆粒：碳化硅占比30-35%，構建導熱網絡
細粉：硅微粉+稀土氧化物占比20-25%，促進燒結致密化
二、混煉成型工藝
復合結合體系：
采用酚醛樹脂（殘碳率≥45%）與硅溶膠（SiO₂含量25%）雙結合機制，前者提供常溫強度，后者形成高溫陶瓷結合。
等靜壓成型控制：
在高強的壓力條件下，通過雙向加壓實現素坯密度≥2.8g/cm³，確保微觀結構各向同性。成型模具采用梯度溫度場設計（80-120℃），優化樹脂固化效果。
三、燒成制度設計
多階段控溫曲線：
低溫脫脂段：階梯式升溫（2℃/min），配合氮氣保護氣氛，實現樹脂碳化無開裂
中溫反應段：引入弱還原性CO氣氛，降低碳化硅表面氧化
高溫燒結段：通過固相燒結機制，形成SiCAl₂O₃SiC2O復相結構
顯微結構調控：
在燒結后期，硅微粉與剛玉反應生成莫來石（3Al₂O₃·2SiO₂）晶須，穿插于碳化硅晶界，形成三維互鎖增強結構。
四、后處理強化工藝
表面改性處理：
采用化學氣相沉積（CVD）工藝，在制品表面形成50100μm的Si3N4/SiC復合涂層，提升抗熔渣滲透能力。
微觀缺陷修復：
通過高壓浸漬工藝（58MPa），將磷酸鋁溶液滲入開口氣孔，經二次熱處理（800℃）形成AlPO4封孔層。
五、質量控制要點
1.原料檢測：激光粒度分析儀監控碳化硅粒度分布
2.素坯檢測：工業CT掃描確保體積密度偏差
3.燒成監控：紅外熱像儀實時跟蹤窯內溫度場均勻性
4.成品檢測：
顯氣孔率≤17-19%（水銀壓汞法）
常溫耐壓強度≥85MPa（試驗機）
熱震穩定性（1100℃水冷）≥10次（無裂紋擴展）
該工藝體系生產的硅莫磚已廣泛應用于新型干法水泥回轉窯過渡帶，在高溫環境下表現出優異的抗堿蝕性和熱震穩定性，顯著延長窯襯使用壽命。
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