具有SiAlON基体的耐火产品制造技术

一种烧结耐火产品，由以下构成：-由所有尺寸大于100μm的微粒或“粒子”构成的颗粒，以质量计占所述产品的55％-85％，所述粒子的最大尺寸小于3.5mm，和-将所述粒子结合起来且由尺寸小于或等于100μm的微粒或“细微粒”构成的基体，包含至少一种式SixAlyOuNv的结晶SiAlON相，其中，-x大于或等于0，大于0.05，大于0.1或大于0.2，且小于或等于1，小于或等于0.8或小于或等于0.4；-y大于0，或大于0.1，大于0.3或大于0.5，且小于或等于1；-u大于或等于0，大于0.1或大于0.2，且小于或等于1或小于或等于0.7；-v大于0，大于0.1，大于0.2，或大于0.5，或大于0.7，且小于或等于1；化学计量指数x、y、u和v的至少一个等于1，具有10-100微米尺寸的孔部分的体积大于4％的总孔的体积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种耐火材料烧结产品，特别是块形式的，还设及制造它的方法。本发 明还设及该产品或块体用于制造冶金炉涂层的用途，特别是用于高炉的炉缸Crucible)或 槽或鼓风口的涂层，或甚至其他炉耐火涂层、热交换器耐火涂层或烹任支撑物，更特别是陶 瓷或金属粉末烹任支撑物。
技术介绍
包含通过SiAION型粘合剂基体连接起来的耐火颗粒的复合耐火产品是已知的。运 样的产品特别从US 4,533,646、US 3,991，166、US 4,243,621 或EP 0 153 000已知。运些产 品耐蒸汽氧化且耐碱性侵蚀，但耐腐蚀性差。[000引 EP 0 482 984公开了一种耐火产品，其包含通过主要由式Sis-zAlzOzNs-z的SiAION 构成的基体连接起来的耐火颗粒，其中0.5<Z<4.0。六方氮化棚(BN)的微粒和/或石墨片 分散在基体中。运样的产品具有低的耐蒸汽氧化性。 也可从W0 96/15999已知包含通过主要由式SiAION构成、A1N(或其多型体)构成和 氮化铁微粒构成、和任选地六方氮化棚构成、无定形碳构成和/或石墨片构成的基体连接起 来的耐火颗粒的耐火产品。运样的产品也具有低的耐蒸汽氧化性。[000引从W0 2011/070524已知包含通过基体连接起来的耐火颗粒的烧结耐火产品，其中 所述基体占产品质量的至少5%且低于60%，所述基体，在其本体中，包含结晶SiAION相，所 述产品包含除了六方BN相的形式外大于0.05%且小于3%的棚含量。 许多有关陶瓷材料的出版物关注Si3N4、AlN、Al2化或Y2化粉末的混合物的使用。运 些产品一般在高溫和压力下赔烧化P 0 735 988;肝册7165462或W0 02/074419)。它们偶尔 具有细微粒的SiAION基体。然而，生产运些材料是非常昂贵的，赔烧时经受显著的收缩，使 块或板的生产非常困难。最后，他们耐热循环性是有限的。 Thommy Eks!;r0m和Mats Nygren的文章 "SiAION Ceramics"，J. Am. Soc 75(2) 259-76(1992)描述了烧结剂对SiAION的作用。 WO 2011/070524中所描述的耐火产品具有改进的耐氧化性和令人满意的耐腐蚀 性能。然而，它们的热机械强度，特别是他们耐热循环性在最苛刻的环境下仍然不足。 因此，仍然对具有改进的耐热循环性和耐由铸铁、高炉矿渣或碱金属引起的腐蚀 之间的折衷，W及耐蒸汽氧化的耐火产品有需求。 本专利技术的一个目的是为了满足运一需求。
技术实现思路
根据本专利技术，该目的通过由如下物质构成的烧结耐火产品实现： -颗粒，其由所有尺寸大于100WI1的微粒或"粒子"构成，所述颗粒W质量计占产品 的55 %和85 %之间，所述粒子的最大尺寸小于3.5mm，和[001引-基体，其将结合所述粒子且由尺寸小于或等于100μπι的微粒或"细微粒'构成，所 述基体包含至少一种式SixAlyOuNv的结晶SiAlON相，其中 -X大于或等于0，大于0.05，大于0.1或大于0.2，且小于或等于1，小于或等于0.8或 小于或等于0.4; -y大于0,或大于0.1，大于0.3或大于0.5,且小于或等于1; -U大于或等于0,大于0.1或大于0.2,且小于或等于1或小于或等于0.7; -V大于0,大于0.1，大于0.2,或大于0.5,或大于0.7,且小于或等于1; 化学计量指数x、y、u和V的至少一个等于1。 根据第一个方面，所述产品值得注意的是，它是通过烧结其中质量百分比大于 5%，优选大于8%，优选大于10%且优选小于25%，小于20%，小于15%的微粒是直径小于3 μπι，优选直径小于2μπι，优选直径小于Ιμπι，优选直径小于0.5μπι的氧化侣微粒的预制品得到 的。 根据第二个方面，所述产品值得注意的是，它包含W质量计大于1%，大于2%，大 于3%且小于20%，小于17%，或甚至小于15%的板状氧化侣粒子，优选尺寸小于0.5mm的板 状氧化侣粒子，为所述产品基础上的质量百分比。 根据第Ξ个方面，所述产品值得注意的是，当它在2000己的压力下经受隶侵入，接 着通过将压力降低至1己挤出该隶时，V康示在2000己下引入的隶的体积，V康明在回归1己 的压力过程中挤出的隶的体积，为百分比的Ve除WVi的比率小于20%，小于18%，或甚至小 于16%，或甚至小于8%，或甚至小于10%和/或大于5%，或甚至大于7%。 根据第四个方面，所述产品值得注意的是，具有大于1mm尺寸的粒子包含平均厚度 大于100微米且优选小于300微米的涂层。 根据第五个方面，所述产品值得注意的是，具有10和100微米之间尺寸的孔的体积 分数为大于4%，或甚至大于7%的孔的总体积。该分数可尤其通过如上所示的压隶法测定。 优选地，该体积分数小于30 %，小于20 %。该分数特别适合得到具有氮基体通过反应烧结赔 烧的耐火产品，运样的体积非常有利于在材料的烧结和氮化过程中氮的通过。 不必说，本专利技术的所有方面可W结合。 如将在说明书中后面更详细描述的，根据本专利技术的产品具有优异的耐热循环性和 耐由铸铁、高炉矿渣或碱金属引起的腐蚀之间的折衷，W及耐蒸汽氧化性。下面的例子特别 明显地显示改进的压缩强度和耐热循环性。也保留了或甚至改进了耐由烙融金属引起的腐 蚀，耐碱性化学侵蚀性和耐氧化性。 在不同的实施方案中，根据本专利技术的烧结产品也可具有W下任选特性的一个或多 个： -基体占产品质量的大于20%，大于25%，或甚至大于30%和/或小于40% ;根据定 义，其余的由颗粒组成； -X和/或U不为零，最好是X不为零，U也不为零； -产品中Al2〇3的含量(通过X-射线巧光测量)大于70%，大于75%，大于80%和/或 小于95%，优选小于90%，优选小于85%，为基于所述产品的质量百分比； -优选地，所述产品包含大于60%，大于70%，大于75%，和/或小于95%，小于 90%，小于85%的刚玉形式的氧化侣，为基于所述产品的质量百分比（通过X-射线衍射测 量)；-所述SiAlON相在产品中的含量大于7%，大于10%，大于15%，大于20%和/或小 于50%，优选小于40%，优选小于30%，为基于所述产品的质量百分比； -式Six'A^Ou'Nv'（其中相对于最高指数标准化的化学计量指数义'^'、11'和乂'是运 样的使得〇<x' <0.37和0.60<y'。和0如' <0.71和0.76< V'。）的A1N多型体，特别是 2H、細、12H、15R、21R和27R的含量大于1%，大于1.5%，大于2%，和/或小于或等于6%，为基 于所述产品的质量百分比； -产品中A1N15R型的相的含量小于6%，小于4%，小于3%，小于2%，小于1%，小于 0.5%，小于0.1%，为基于所述产品的质量百分比。A1N15R型的相由式Six'A^Ou'Nv'定义，其 中相对于最高指数标准化的化学计量指数是运样的使得0.12含X '含0.33和0.78含y '含1和 0.33<u' <0.55和0.80< V' < 1; -产品中式5。'4^'0。''本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结耐火产品，由以下物质构成：‑颗粒，其由所有尺寸大于100μm的微粒或“粒子”构成，所述颗粒以质量计占所述产品的55％和85％之间，所述粒子的最大尺寸小于3.5mm，和‑基体，其将所述粒子结合起来且由尺寸小于或等于100μm的微粒，或“细微粒”构成，所述基体包含至少一种式SixAlyOuNv的结晶SiAlON相，其中‑x大于或等于0，大于0.05，大于0.1或大于0.2，且小于或等于1，小于或等于0.8或小于或等于0.4；‑y大于0，或大于0.1，大于0.3或大于0.5，且小于或等于1；‑u大于或等于0，大于0.1或大于0.2，且小于或等于1或小于或等于0.7；‑v大于0，大于0.1，大于0.2，或大于0.5，或大于0.7，且小于或等于1；化学计量指数x、y、u和v的至少一个等于1，具有10和100微米之间的尺寸的孔的体积分数大于总孔体积的4％，其中x>0和/或u>0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳吉·布马迪，弗雷德里克·鲁莱，
申请(专利权)人：圣戈班研究中心与欧洲研究院，
类型：发明
国别省市：法国;FR