Stabilität von Ferrosiliziumnitrid
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Stabilität von Ferrosiliziumnitrid
Ferrosiliziumnitrid ist eine Mischung mit Si3N4 als Hauptbestandteil, normalerweise begleitet von freiem Eisen, nicht nitriertem Ferrosiliziumnitrid und einer kleinen Menge anderer Bestandteile. Es hat ein breites Anwendungsspektrum in den Bereichen Stahlherstellung und feuerfeste Materialien, insbesondere in Stichlochschlamm für Hochöfen, was die Entblockierungsleistung des Stichlochschlamms erheblich verbessern und die Anforderungen des Eisenabstichs für Hochöfen erfüllen kann. Die Stabilität von Ferrosiliziumnitrid ist bei hohen Temperaturen gut, insbesondere in einer Stickstoffatmosphäre, in der es eine hohe Stabilität aufrechterhalten kann.
Untersuchungen zur Hochtemperaturstabilität von Ferrosiliziumnitrid in einer Stickstoffatmosphäre zeigen, dass sich die Phasenzusammensetzung mit steigender Wiederverbrennungstemperatur ändert. Beispielsweise sind bei 1500 Grad die in der Probe vorhandenen Phasen -Si3N4, -Si3N4, Si2N2O, SiC und Fe3Si; bei 1600 Grad steigt der -Si3N4-Gehalt, Ferrosiliziumlegierungen der Arten Fe3Si, Fe5Si3, FeSi3 existieren nebeneinander und -Si3N4 und Si2N2O verschwinden; wenn die Temperatur auf 1700 Grad steigt, sinkt der -Si3N4-Gehalt deutlich und -Si3N4 erscheint wieder, Fe5Si3- und FeSi-Phasen existieren nebeneinander und die Fe3Si-Phase verschwindet.
Die Stabilität von Ferrosiliziumnitrid hängt auch von seiner Partikelgröße ab. Eine gröbere Partikelgröße des Ferrosiliziumpulvers begünstigt die Nitrierungsreaktion, da gröberes Ferrosiliziumpulver im frühen Reaktionsstadium nicht zu schnell nitriert und somit das Phänomen des Übersinterns vermieden wird. Darüber hinaus weist Ferrosiliziumnitrid eine Reihe von Vorteilen auf, wie z. B. hohe Feuerfestigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit, hohe mechanische Festigkeit, gute Wärmeschockbeständigkeit, geringe Wärmeausdehnungsrate und hohe Oxidationsbeständigkeit. Diese Eigenschaften machen Ferrosiliziumnitrid für die Anwendung in feuerfesten Materialien geeignet, insbesondere in Gießmassen, Stichlochschlämmen und feuerfesten Verbundmaterialien.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ferrosiliziumnitrid hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften besitzt und in Hochtemperaturumgebungen eine gute Stabilität zeigt, weshalb es in der Feuerfestmaterial- und Stahlherstellungsindustrie weit verbreitet ist.
