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公开(公告)号：CN117401988A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311263799.9
申请日：2023-09-27
申请人： 北京科技大学 , 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
IPC分类号： C04B35/66 , C04B35/565 , F27D5/00
摘要： 一种不烧Si‑SiC窑具及其制备方法，属于耐火材料领域。所述窑具由如下原料组成：75～97wt％的碳化硅、3～25wt％的硅粉，外加3～5wt％的酚醛树脂或糊精作为结合剂。将上述原料与结合剂经配料并均匀混合后，机压成型并于200℃～300℃干燥12h～48h，制得不烧Si‑SiC窑具。本发明针对现有技术中Si3N4结合SiC窑具在高温含氧气氛条件下服役时发生氧化进而导致窑具表面开裂、颗粒脱落等问题使其无法正常使用，将Si直接作为原料与SiC结合，使其在服役过程中利用Si的高亲氧性，优先发生氧化并逐渐转化为SiO2‑SiC窑具，解决了SiC基体氧化所带来制品开裂的问题，延长窑具的使用寿命。相较于目前Si3N4结合SiC窑具其复杂的制备工艺，本发明省去了传统窑具的预烧结工序，实现了绿色节能化制备SiC质窑具。
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公开(公告)号：CN117164367A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202310902786.5
申请日：2023-07-21
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C04B35/66 , C04B35/565 , C04B35/622
摘要： 本发明涉及一种Si2N2O和TiN共增强的SiC复合耐火材料及制备方法，包括将碳化硅、硅粉、三氧化二钛粉作为原料和结合剂按配比称量，搅拌均匀，制成泥料；将泥料压制成坯体，经干燥、氮化烧结工序制得Si2N2O和TiN共增强的SiC复合耐火材料。本发明的方法解决了现有Si3N4‑SiC复合材料中易产生游离Si以及Si3N4结合相化学稳定性较差、导致材料使用性能不佳等不足和缺陷，与Si3N4相比，Si2N2O和TiN均具有更加优异的化学稳定性，其中TiN还具有优异的抗侵蚀性和抗热震性，Si2N2O具有优异的抗氧化性。
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公开(公告)号：CN114149269A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111473931.X
申请日：2021-12-02
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C04B35/66 , C04B35/565 , C04B35/622
摘要： 本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种铝电解槽侧墙用AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料及其制备方法。所述AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料包括如下原料组成：65～90wt％的碳化硅、5～20wt％的铝粉、5～10wt％的硅粉、0～5wt％的碳粉，外加2～5wt％的结合剂。将上述原料与结合剂混合均匀后压制成型并干燥，得到低碳Al‑Si‑SiC复合坯体，于1450℃～2000℃埋碳气氛下烧成，制得AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料。本发明针对现有技术中铝电解槽用Si3N4‑SiC复合材料中的Si3N4结合相在服役过程中易与Al液、冰晶石等发生反应，导致材料结构破坏、使用性能大大降低，创新地在Si‑SiC复合体系中进一步引入金属Al，并在高温下原位合成化学稳定性更高、综合性能更优的AlN‑SiC固溶体结合相，制备新型AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料。
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公开(公告)号：CN117401987A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311263798.4
申请日：2023-09-27
申请人： 北京科技大学 , 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
IPC分类号： C04B35/66 , C04B35/565
摘要： 本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种高炉用不烧Al‑SiC耐火材料及其制备方法。所述Al‑SiC耐火材料包括如下原料组成：60～97wt％的碳化硅，2～25wt％的金属铝粉，1～15wt％的碳黑，外加3～5wt％的酚醛树脂作为结合剂。将上述原料与结合剂经配料并均匀混合后，机压成型并于220℃～300℃干燥12h～48h，制得不烧Al‑SiC耐火材料。本发明针对现有技术中高炉用Si3N4‑SiC耐火材料中Si3N4作为结合相在长期服役过程中失效以及SiC基耐火材料制备工艺复杂化的问题，创新性地将Al引入到SiC基体，利用Al的高温活性，能够在其服役过程中与高炉中主要气氛(N2(g)+CO(g))反应进一步原位转化为高性能的AlN并固溶到SiC基体中，使其与SiC稳定结合，以解决耐火材料制备绿色化以及高炉用SiC基耐火材料长寿化的问题。
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公开(公告)号：CN114149269B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202111473931.X
申请日：2021-12-02
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C04B35/66 , C04B35/565 , C04B35/622
摘要： 本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种铝电解槽侧墙用AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料及其制备方法。所述AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料包括如下原料组成：65～90wt％的碳化硅、5～20wt％的铝粉、5～10wt％的硅粉、0～5wt％的碳粉，外加2～5wt％的结合剂。将上述原料与结合剂混合均匀后压制成型并干燥，得到低碳Al‑Si‑SiC复合坯体，于1450℃～2000℃埋碳气氛下烧成，制得AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料。本发明针对现有技术中铝电解槽用Si3N4‑SiC复合材料中的Si3N4结合相在服役过程中易与Al液、冰晶石等发生反应，导致材料结构破坏、使用性能大大降低，创新地在Si‑SiC复合体系中进一步引入金属Al，并在高温下原位合成化学稳定性更高、综合性能更优的AlN‑SiC固溶体结合相，制备新型AlN‑SiC固溶体结合SiC复合耐火材料。
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公开(公告)号：CN114349520A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111464425.4
申请日：2021-12-02
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： C04B35/66 , C04B35/565 , C04B35/622
摘要： 本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种高炉本体用Al4SiC4‑SiC复合耐火制品及其制备方法。所述制品采用如下质量百分比的原料：65％～90％的碳化硅、6～21％的铝粉，1.5～5％的硅粉，2.5～9％的碳，外加2％～5％的结合剂。将上述原料混合均匀后压制成型，制得低碳Al‑Si‑SiC复合坯体并在120℃～300℃烘干，最后于氩气保护气氛下1450℃～1800℃烧成。高温下，体系中的Al、Si、C和SiC发生化学反应，原位生成Al4SiC4结合相，获得Al4SiC4‑SiC复合材料。本发明针对现有技术存在的高炉用Si3N4‑SiC砖中的Si3N4结合相在高炉炼铁环境下不稳定(如在Fe的作用下发生分解，或与CO反应转化为SiC)的不足，创新地原位合成高温稳定的、性能更优的Al4SiC4结合相。在高温、Fe或C存在条件下，Al4SiC4具有比Si3N4优越的化学稳定性，强度高、抗侵蚀性优异，适宜应用于高炉炼铁体系。
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