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为什么碳化硅耐火砖会容易氧化呢?

文章编辑:耐火材料 发表时间:2019-05-18 浏览次数:
      碳化硅耐火砖的氧化性能及提高碳化硅耐火砖的抗氧化性能的措施引起了人们的广泛关注。为什么碳化硅耐火砖会容易氧化呢?我们具体分析。
      碳化硅耐火砖在普通条件下(如大气1000℃—2000℃)具有较好的抗氧化性能,这是由于高温条件下,碳化硅材料表面形成了一层非常薄的、致密的、与基体结合牢固的SiO2膜,氧在SiO2氧化膜中的扩散系数非常小,因此碳化硅耐火砖的氧化非常缓慢。碳化硅耐火砖在这种富氧条件下的缓慢氧化称为惰性氧化。但在某些条件下,如在足够高的温度下或较低的氧分压下,SiC转化成的SiO2保护膜被环境腐蚀,这将导致碳化硅耐火材料被快速氧化,即产生活性氧化而碳化硅耐火砖在使用过程中经常会遇到这种环境。
 
      另外,当碳化硅耐火砖循环使用时,由于SiO2在500℃以下热膨胀率系数变化较大,而碳化硅基材的热膨胀系数变化不大,这样,保护膜与基材间热应力变化较大,保护膜易破裂。对于孔隙较多的碳化硅制品,如氮化硅结合碳化硅材料,会发生晶界颈部氧化,产生的SiO2导致晶界处体积膨胀,膨胀应力将会导致碳化硅耐火砖破坏,碳化硅的惰性氧化会产生气体产物,这将产生发泡现象,使SiO2膜的氧化保护作用减小。

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