吊顶窑用α-SiC结合SiC拱顶砖的服役行为研究

摘要

为解决燃气吊顶窑拱顶用耐火材料的污染和膨胀问题,以碳化硅颗粒和细粉为主要原料,水溶性树脂为结合剂,依次按三者质量比为65∶35∶4.5配料,机压成型为240 mm×170 mm×140 mm的坯体,在2400℃真空条件下保温3 h制备了α-SiC结合SiC砖。将该砖用于国内某氧化铝陶瓷棍棒公司的燃气吊顶窑拱顶,累计使用46窑次(合计276 h)后,该砖断裂严重。为此,对用后砖进行取样,借助热力学分析,检测了其距热面不同距离处的性能,分析物相组成和显微结构,并与原砖进行对比。结果表明:1)用后α-SiC结合SiC砖比原砖的显气孔率降低,体积密度增大,因为用后砖中生成了12%~14.2%(w)的方石英,由α-SiC结合转变为方石英结合,气孔孔径变小。2)用后砖与原砖比,常温抗折强度和荷重软化开始温度变化不大,推测材料断裂不是自身力学性能失效所致,而是因温度升降而频繁受到剪切力引起。