BE516951A - - Google Patents

Info

Publication number
BE516951A
BE516951A BE516951DA BE516951A BE 516951 A BE516951 A BE 516951A BE 516951D A BE516951D A BE 516951DA BE 516951 A BE516951 A BE 516951A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
refractory
silicon nitride
silicon
article
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE516951A publication Critical patent/BE516951A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C04B35/591Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by reaction sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   PERFECTIONNEMENTS A UNE MATIERE OXYDEE LIEE A   L'AIDE   DE NITRURE DE   SILICIUMo   . La présente invention est relative à des compositions de matières. et à des articles ou objets composés essentiellement d'une matière oxydée et de nitrure de silicium et à la fabrication de telles compositions, et de tels articles, plus particulièrement à des compositions et articles réfractaires. 



   On recherche constamment de nouvelles compositions ou de nouveaux corps, possédant des combinaisons inattendues de propriétés essentielles ou généralement considérées comme souhaitables dans.des domaines d'utilisation spécifiques. Les corps oxydés suivant la présente invention, dans lesquels une matière oxydée est liée par du nitrure de silicium, possèdent certaines combinaisons de propriétés et caractéristiques, qui leur confèrent une valeur considérable, et ils offrent des possibilités remarquables dans un certain nombre de domaines d'utilisation. Il est, par conséquent, entendu que les corps oxydés liés par du nitrure de silicium, qui seront décrits plus en détails dans la suite du présent mémoire, ne doivent pas être considérés comme limités à un domaine particulier d'utilisation.

   Toutefois, leurs caractéristiques remarquables, en tant que matières réfractaires, sont particulièrement dignes d'être notées et les rendent particulièrement propres à être appliquées dans un certain nombre de buts réfractaires. La présente invention sera, par conséquent, décrite essentiellement en ce qui concerne l'utilisation des produits décrits pour les besoins réfractaires, bien qu'on ne désire pas limiter l'invention à ce domaine d'utilisation. 



   Avant tout,un corps réfractaire doit posséder un caractère réfractaire, c'est-à-dire une aptitude à résister à des températures élevées, sans changement physique ou chimique indu. D'autres caractéristiques appropriées, recherchées dans un corps réfractaire, sont une aptitude à résister à de brusques changements de température ou chocs thermiques sans fissuration ou autres manifestations de désagrégation du corps réfractaire,une résistance mécanique relativement élevée aux températures élevées aussi bien qu'à tempé rature ambiante, un caractère inerte au point de vue chimique et une résistance à diverses substances et conditions corrosives et érosives, une résistance 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 aux influences oxydantes, ainsi   aucune   densité et une dureté dépendant de l'usage auquel le corps réfractaire est destiné.

   



   Afin d'obtenir un degré élevé de perfection en ce qui concerne une ou plusieurs des propriétés sus-indiquées particulièrement souhaitables, pour le but réfractaire spécifique que l'on vise, on a considéré généralement qu'il était nécessaire de prévoir les avantages de rendements maxima par rapport à certaines autres propriétés souhaitables. En conséquence, diverses compositions réfractaires exceptionnellement appropriées dans un-domaine d'utilisation s'avèrent entièrement insatisfaisantes pour d'autres usages. C'est pourquoi, il existe une demande continuelle pour des corps réfractaires de composition nouvelle, satisfaisant aux exigences de nature spéciale, qui requièrent une combinaison de propriétés que l'on ne rencontre pas dans les compositions d'un type réfractaire déjà sur le marché. 



   La présente invention a pour objet des corps oxydés liés, présentant des compositions et propriétés inhabituelles et   distinctes   
L'invention a encore pour objet des corps ou pièces réfractaires, présentant une combinaison particulière de propriétés réfractaires inexistantes jusqu'à présent dans les compositions réfractaires. 



   Un autre objet de l'invention est de fournir des procédés pratiques pour l'obtention de ces corps ou articles. 



   Une composition réfractaire suivant la présente invention comprend une matière réfractaire oxydée, liée à l'aide d'un liant au nitrure de silicium. Ce liant peut contenir de petites quantités de fer, notamment de   3/4 %   à 1 % environ en poids du liant. Le liant peut être présent dans la composition, à raison d'environ 25 % en poids de celle-ci. La matière réfractaire oxydée peut être choisie dans le groupe des oxydes réfractaires, comprenant les oxydes d'aluminium, de béryllium et de thorium. 



   Suivant la présente invention, des corps composés essentiellement d'une matière réfractaire oxydée et de nitrure de silicium sont formés, en mélangeant l'oxyde, les oxydes ou la matière oxydée réfractaire, sous forme granulaire, avec du silicium métallique finement divisé, avec ou sans l'addition d'une faible quantité d'un liant ou plastifiant temporaire, de manière à fournir la résistance voulue pour le moulage à vert, en comprimant une masse de la matière ou en formant un article ou une pièce de forme voulue par l'un quelconque des procédés bien connus de façonnage, tels que moulage sous pression, refoulement, moulage par engobage, extrudage ou analogue, en séchant l'article formé et en le cuisant dans une atmosphère d'azote ou dans une atmosphère non oxydante contenant de   l'azote,,

     à une température et pendant une durée suffisantes pour transformer le silicium métallique en nitrure de silicium. Des corps particulièrement satisfaisants ont été obtenus avec de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de béryllium ou de l'oxyde de thorium, en combinaison avec de la poudre de silicium finement divisée. 



   Afin de transformer sensiblement tout le silicium métallique en nitrure de silicium, le silicium métallique doit présenter des dimensions particulières telles qu'il passe au travers d'un tamis à environ 200 mailles (tamis standard américain) ou des dimensions plus fines. Le nitrure de silicium, qui est formé in situ au départ du silicium métallique, sert de liant interstitiel pour lier fortement la matière oxydée, de manière à obtenir un   corpe   présentant une résistance mécanique élevée, la quantité de nitrure de silicium présente dans   l'article:final   étant, lorsqu'une résistance mécanique élevée de cet article est requise, de 25 % ou plus du poids de l'article. Lorsque la quantité de nitrure de silicium est supérieure à 25 %, des résistances plus élevées sont obtenues.

   Toutefois, des articles satisfaisants peuvent être obtenus avec 5 % seulement en poids de nitrure de silicium.. Ordinairement, la composition, au départ de laquelle l'article est formé, contient 25 % ou davantage en poids de silicium, en sorte que   l'ar- '   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ticle final   contiendra,   en raison de I'augmentation de poids, due à la trans- formation du silicium en nitrure de silicium, beaucoup plus que 25 % en poids de nitrure de silicium. 



   On a constaté que des résultats hautement satisfaisants peuvent être obtenus., en utilisant du silicium de qualité commercialebroyé à une fi- nesse appropriée. L'analyse   d'une   qualité commerciale de silicium, qui peut être utilisée de manière satisfaisante lors de la mise en oeuvre de   l'inven-   tion, montre que ce silicium contient les impuretés suivantes :

   
Fer- 0,87 %
Chrome - 0.21%
Aluminium -   0,60 %  
Calcium - 0,54% 
Afin d'obtenir une conversion satisfaisante du silicium en ni- trure de silioium, en une période raisonnable, lorsqu'une poudre de silicium de qualité commerciale du type précisé ci-dessus est employée, le silicium doit être suffisamment fin pour passer au travers d'un tamis d'environ 200 mailles (tamis standard américain) et plus fin, ce qui correspond à des dimensions particulaires d'environ 70 à 90 microns, une nitruration plus rapide étant obtenue, lorsque le silicium présente une finesse voisine de 10 à 20 microns ou est encore plus finement divisée Une conversion satisfaisante du silicium en nitrure de silicium a également été obtenue avec du silicium pur (contenant 99,8 % de silicium), bien qu'on ait constaté que, lorsqu'on utilise du silicium pur,

   le temps nécessaire pour la nitruration est beaucoup plus long que celui qui est nécessaire pour nitrurer des articles de   dimen-   sions et formes similaires, contenant du silicium de qualité commerciale présentant le même degré de finesse, toutes autres conditions de nitruration étant les mêmes. La vitesse de conversion du silicium en nitrure de silicium, lorsqu'on fait usage de silicium pur, peut être augmentée en réduidant les dimensions particulaires du silicium.

   On a également constaté que la vitesse de conversion de silicium pur en nitrure de silicium, peut   9tre   augmentée, par l'addition à ce silicium pur d'un petit pourcentage de poudre de fer, notamment de 3/4 % à 1 % en poids, ce qui correspond à la quantité de fer que l'on trouve communément dans le silicium de qualité commer-   ciale.   La plus grande facilité de conversion du silicium en nitrure de silicium, que l'on éprouve lorsqu'on utilise du silicium de qualité commerciale contenant les impuretés susmentionnées, plutôt que du silicium pur, doit, dès lors, être attribuée à la présence de la petite quantité de fer que l'on rencontre ordinairement , comme impureté, dans le silicium métallique de qualité commerciale. 



   Au lieu des oxydes simples, on peut mélanger des matières oxydées   réfractaires..,telles   que les divers silicates ou aluminates réfractaires, y compris la   mullite,   la sillimanite, l'olivine, les spinelles et les porcelaines réfractaires, avec du silicium métallique finement divisé, puis mouler des articles ou objets à l'aide du mélange résultant, et enfin soumettre ces articles à une cuisson en atmosphères azotées, comme décrit dans le présent mémoire, de manière   à   obtenir des corps ou pièces réfractaires satisfaisants pour maints usages. 



   On a constaté que tous les oxydes réfractaires à point de fusion élevé ne conviennent pas pour la production d'articles réfractaires, lorsqu'ils sont mélangés à du silicium métallique sous forme finement   divi-   sée et sont traités de la manière   susindiquéeo   Ainsi, lorsque de la zircone et du silicium métallique sont mélangés dans les proportions décrites dans le présent mémoire, lorsque le mélange obtenu est moulé à la forme requise et lorsqu'enfin l'article moulé est soumis à une cuisson dans une atmosphère d'azote, le corps obtenu, bien que présentant une résistance mécanique satisfaisante pendant la période initiale qui suit sa formation, gonfle rapidement et se désintègre lorsqu'il est chauffé à l'air   Toutefois,

     

 <Desc/Clms Page number 4> 

 des corps formés de zircone liée par du nitruré de silicium,.peuvent convenir pour des usages autres que des usages réfractaires ou pour des usages limités dans des conditions réductrices,lorsqu'il n'y a pas d'oxygène en présence. De   même,   les mélanges d'oxyde de chrome et de silicium métallique ne sont pas satisfaisants, parce qu'à la cuisson ces mélanges tendent à se boursoufler et à se fissurer.

   La silice et l'oxyde de magnésium, utilisés seuls comme matières oxydées réfractaires avec du silicium métallique, sont incapables de résister à des chocs tghermiques brusques changements de température) et se fissurent ou s'effritent rapidement, à tel point qu'ils ne conviennent pas pour maints usages réfractaires, bien que ces corps puissent être utilisés, de maniére satisfaisante, dans les cas où il ne se produit pas de changements brusques de température. 



   Des corps oxydés suivant la présente invention ont été obtenus de la manière suivante. Le silicium métallique est d'abord réduit au degré de finesse requis, notamment à des dimensions telles qu'il passe au moins à   tra-   vers un tamis à 200 mailles (tamis standard américain) et des dimensions moindres, de préférence, des dimensions telles qu'il passe sensiblement à travers un tamis de 300 mailles, après quoi il est mélangé intimement avec le ou les oxydes réfractaires désirés.

   Le mélange de matière oxydée et de silicium métallique, avec ou sans une faible quantité de liant temporaire pour lui conférer une résistance supplémentaire pour le moulage à vert, est humidifié à l'aide d'eau jusqu'à présenter une consistance appropriée pour le moulage, selon le procédé particulier de moulage à employer, après quoi des articles ou objets présentant la forme voulue sont façonnés à l'aide de ce mélange. 



  Les articles ou objets ainsi formés sont séchés, puis soumis à une cuisson à une température de l'ordre de 1250 à   1420 G,   dans une atmosphère sensiblement non carbonée, non oxydante et contenant de l'azote. La température peut être élevée au-dessus de 1420 C pendant la dernière partie de l'opération de ni-   truration   et après que la réaction de nitruration a progressé pendant un certain temps, afin 3'assurer l'achèvement de la réaction de nitruration. 



   Bien qu'on utilise ordinairement de l'azote gazeux commercial, on peut aussi obtenir des résultats satisfaisants en employant du gaz ammoniac ou de l'hydrogène de recuit (contenant 93 % d'azote et 7 %   d'hydrogène).   



  Toutefois, il est essentiel que le gaz azoté ait essentiellement un caractère non   oxydant.   Il est également souhaitable que l'atmosphère de gaz azoté soit sensiblement exempte de matières fournissant des éléments, autres que l'azote, capables de réagir avec le silicium. Parmi ces matières, on peut citer les matières carbonées, telles que l'anhydride carbonique, l'oxyde de carbone, des hydrocarbures tels que le méthane, ou d'autres constituants constituant une source d'éléments, tels que l'oxyde de carbone, qui ont tendance à s'unir au silicium. Toutefois, la présence de petites quantités de substances carbonées, comme impuretés, dans l'atmosphère contenant de l'azote, peut, bien qu'elle ne soit pas souhaitable, être tolérée et ne doit pas être considérée comme tombant, en dehors du cadre de la présente invention. 



   Les exemples suivants illustreront les compositions suivant l'invention et la manière dont celles-ci peuvent être mises en oeuvre. 



   Dans ces différents exemples, les dimensions particulaires sont définies par des chiffres représentant les dimensions des mailles des tamis standards américains. 



    Exemple 1    
Des blocs de fusion de lentilles, présentant une surface d'environ 3 pouces carrés et une épaisseur d' 1/2 à 3/4 de pouce et com[pertant une surface supérieure convexe ont été obtenus au départ des matières suivait-tes : Oxyde d'aluminium fondu (dimensions :

   Parties en poids 150 et moins) 50 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Silicium métallique de qualité commer-   ciale   (dimensions : 200 et moins) 50 Dextrine 1 
Les matières en question sont mélangées intimement et   humidi-   fiées au moyen d'eau, de manière à former une pâte présentant la   consistan-   ce voulue pour un moulage sous   pressiono   Les blocs susdits, présentant les dimensions et la forme précisées plus haut, sont alors formés en plaçant la pâte dans une moule en acier et en la soumettant   à   une pression de 1500 livres anglaises par pouce carré.

   Les blocs moulés obtenus sont ensuite séchés et placés dans un four à mouffle, l'atmosphère normale du mouffle étant remplacée par une atmosphère non oxydante d'azote, puis soumis à une cuisson, dans un courant constant d'azote, pendant plusieurs heures, à une température de 1300 à 1400 C. On laisse ensuite le four se refroidir, tout en maintenant le courant   d'azote.   Lorsque les articles ou objets sont suffisamment froids que pour être manipulés, ils sont retirés du four et sont prêts à l'emploi. 



  On a constaté à l'analyse que le silicium métallique de qualité commerciale, présentant le degré de finesse spécifiée plus haut, contient de 3/4 à 1 % de fera Si on le désire, le silicium métallique peut être pulvérisé davantage, en le broyantdemaniére à présenter des dimensions telles qu'il passe au travers d'un tamis à 300 mailles et des dimensions plus fines, auquel cas la résistance mécanique de l'article final est plus élevée. 



    Exemple II .    



   Des creusets, des nacelles de combustion et d'autres pièces fa- çonnées ont été obtenus à partir des matières suivantes: Oxydes de thorium (dimensions : 200 et moins) Parties en poids
50 Silicium métallique de qualité commerciale (dimensions : 200 et moins; comme dans l'exemple I) 50 Dextrine 1 
Le mélange des matières indiquées ci-avant est préparé de la manière décrite dans l'exemple 1, sauf qu'on ajoute une quantité suffisante   d'eau   pour amener le mélange à la consistance voulue pour le moulage, par engobage. Des pièces de forme voulue sont alors obtenues en coulant la barbotine ainsi formée dans des moules en plâtre de Paris,conformément à la pratique habituelle en matière de moulage par engobage en englais: "slip casting") et les corps moulés résultants sont enlevés des moules et séchés. 



  Ils sont ensuite placés dans un mouffle d'un four à mouffle et l'air contenu dans le mouffle est remplacé par un courant d'azote. Le four ainsi chargé et préparé est alors chauffé jusqu'à   1300 G   et les articles sont soumis à une cuisson, dans un courant d'azote,   une   température de 1300 à 1400 C pendant 12 heures, après quoi le silicium métallique est transformé quasi entièrement en nitrure de silicium, en sorte qu'on obtient les articles finis désirés.Il ne se produit sensiblement pas de changement dans les dimensions et la forme des articles à la suite de l'opération de   cuisson,,   
Bien qu'on ait décrit dans les exemples précédents la fabrication de divers articles moulés, ces articles étant moulés et nitrurés à la forme et aux dimensions exactes, auxquelles'ils doivent être utilisés,

   la présente invention ne doit pas être limitée à un tel mode de fabrication. 



  Une autre manière de fabriquer et d'utiliser des corps constitués d'une   ma-   tière oxydée liée par du nitrure de silicium suivant la présente invention consiste à mouler le mélange brut de ces matières sous la forme de briquettes ou d'autres pièces moulées ou à comprimer autrement une masse de ces matières présentant une composition identique ou similaire à celles   indi-   quées précédemment pour la fabrication des articles cités dans les exemples   ci-dessus,   après quoi les briquettes ou corps comprimés résultants sont   @   

 <Desc/Clms Page number 6> 

   trurés   de la manière déjädécrite. Après enlèvement du four,   ces   briquettes sont broyées jusqu'à présenter la forme de granules de dimensions voulues. 



  La matière granulaire résultante peut alors être utilisée sous forme de granules indépendants, comme matière isolante résistant à une température élevée, notamment comme isolément autour des moteurs à réaction et des chambres de combustion de fusées, on comme couche isolante autour de chambres de fours industriels. Elle peut également être utilisée comme milieux de filtration à structure meuble ou comme catalyseur ou support de catalyseurs. La matière granulaire peut également être liée   à   l'aide de métaux   frittés,   de liants vitreux ou céramiques ou d'autres matières liantes, de manière à former des articles convenant pour un grand nombre des usages industriels mentionnés dans le présent mémoire. 



   De même, on peut fabriquer des articles ou corps moulés suivant la présente invention, en incorporant des matières propres à former des poresdans le mélange brut, à partir duquel les corps ou articles sont façonnés, dans le but de conférer un degré de porosité plus élevé au corps final. Une matière propre à former des pores, telle que le carbone ou analogue, qui doit être oxydée pour être éliminée d'un corps nécessiterait une combustion préli-   minaire   de cette matière à des températures peu élevées. Dès lors, la matière apte à former des pores doit, de préférence, être une matière s'éliminant par volatilisation pendant l'opération de séchage et/ou l'opération de cuisson. 



  Comme exemples de telles matières, on peut citer le naphtalène granulaire ou en poudre, diverses matières résineuses organiques, telles que les résines phénoliques et analogues, ou les matières donnant lieu à la formation de pores par dégagement d'un gaz. Les corps résultants, qui présentent une porosité supérieure à ceux qui sont fabriqués sans faire usage de matières sus-   ceptibles   de former des pores, sont particulièrement utile dans la fabrication de milieux filtrants poreux, de catalyseurs et de supports de catalyseurs, de corps iolants et analogues, soit sous forme de granules broyés, soit sous forme de pièces moulées de contour prédéterminé. 



   Les corps oxydés, composés d'une matière réfractaire oxydée, notamment d'oxydes tels que l'alumine, l'oxyde de béryllium et l'oxyde de   thorium,,liés   par du nitrure de silicium formé in situ de la manière décrite plus haut, sont durs et denses et ressemblent,   à   ces égards, aux corps céramiques recuits, tout en présentant une résistance mécanique élevée. 



   Le tableau I suivant indique le module de rupture à   températu-   re ambiante et la résistance aux chocs thermiques de diverses compositions réfractaires typiques, obtenues selon la présente invention et comportant des oxydes réfractaires liés par du nitrure de silicium. 



   La résistance aux chocs thermiques, telle qu'elle est donnée dans le tableau suivant, est déterminée   comme   suit: Le corps à essayer est chauffé à 950 - 1050  C, puis est retiré, sans délai, du four de chauffage et exposéà un jet d'air comprimé froid, jusqu'à ce que le corps soit ramené à la température ambiante. Le corps  En--question   est alors   examiné   à   l'examine   à l'effet de constater la présence de fissures. Chaque opération complète, consistant en un chauffage à 950 - 1050  C, suivi d'un refroidissement brutal dans un courant d'air froid, constitue un cycle.

   Le corps à essayer est soumis à des chauffages et refroidissements répétés, jusqu'à ce qu'il soit détruit par fissuration ou jusqu'à ce qu'il ait subi 15 cycles sans être dé-   truit.   

 <Desc/Clms Page number 7> 

 TABLEAU I 
 EMI7.1 
 
<tb> 
<tb> Composition <SEP> des <SEP> Module <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Résistance <SEP> aux
<tb> corps <SEP> avant <SEP> cuis- <SEP> à <SEP> température <SEP> am- <SEP> chocs <SEP> thermiques.
<tb> son <SEP> (à <SEP> l'exclusion <SEP> biante
<tb> du <SEP> liant <SEP> temporaire) <SEP> (Livres <SEP> anglaises
<tb> 
 
 EMI7.2 
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯ ¯ par pouce carré)

   
 EMI7.3 
 
<tb> 
<tb> 50% <SEP> ThO2 <SEP> et <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Si <SEP> 9150 <SEP> pas <SEP> de <SEP> fissures <SEP> après
<tb> 15 <SEP> cycleso
<tb> 
 
 EMI7.4 
 75 fi 'h02 et 25 % Si 4760 out 50 A120 3 et 50 Si 7320 fissuré après 7même 
 EMI7.5 
 
<tb> 
<tb> cycle.
<tb> 
 
 EMI7.6 
 75 % A120 3 et 25 fi Si 4950 pas de fissures 
 EMI7.7 
 
<tb> 
<tb> après <SEP> 15 <SEP> cycleso
<tb> 50% <SEP> BeO <SEP> et <SEP> 50% <SEP> Si <SEP> 6360
<tb> 75 <SEP> % <SEP> BeO <SEP> et <SEP> 25% <SEP> Si <SEP> 4910 <SEP> n <SEP> "
<tb> 50% <SEP> Zr02 <SEP> et <SEP> 50% <SEP> Si <SEP> 100500 <SEP> gonflement <SEP> et <SEP> désintégration <SEP> par <SEP> chauffage <SEP> à <SEP> l'air <SEP> lors <SEP> du
<tb> premier <SEP> cycle <SEP> d'essai.
<tb> 
 
 EMI7.8 
 



  75 fi ZrO2 et 25 % Si 6500 fui il 50 70 Si02 et 50 io Si 7525 fissure après 2ème 
 EMI7.9 
 
<tb> 
<tb> cycle
<tb> 
 
 EMI7.10 
 75 % Si02 et 25 % Si 3120 ------- 
 EMI7.11 
 
<tb> 
<tb> 25% <SEP> MgO <SEP> et <SEP> 75% <SEP> Si <SEP> 7425 <SEP> fissure <SEP> après <SEP> 2ème
<tb> cycle.
<tb> 
 
 EMI7.12 
 50 ego et 50 je Si 6790 ------ 
 EMI7.13 
 
<tb> 
<tb> 75% <SEP> MgO <SEP> et <SEP> 25 <SEP> % <SEP> Si <SEP> 2550 <SEP> @
<tb> 
 
Les corps réfractaires contenant de   l'alumine.,     de?oxyde   de béryllium ou de   19 oxyde   de thorium   sont   comme le montre le tablean   I,   extrêmement résistants aux chece thermiqueso En fait, des   corps,,   tels que ceux indiques plus haut, contenant de   1-'alumine,   de l'oxyde de béryllium .

   ou de   1-'oxyde   de   thorium,,   peuvent être chauffés à 900-1000 C et plongés directement dans   19eau   froide, sans que se forment des fissures. 



   Les corps oxydés décrits dans le présent mémoire sont également chimiquement inertes par rapport à divers produits chimiques corrosifs, tels que alcalis et acides   forts   bien qu9ils soient sujets'à être attaqués par les alcalis caustiques fonduso Malgré la présence d'un pourcentage élevé de nitrure de   silicium,   comme ingrédient liant, les articles ou objets., obtenus de la manière décrite dans le présent mémoire, révèlent un degré satisfaisant de résistance à l'oxydations Ainsi, le tableau II ci-dessous montre le degré d'oxydation de corps oxydés typiques liés par du nitrure de silcium, après exposition à des conditions oxydantes, à une température de 950 - 1050 C,

   pendant des périodes prolongéeso 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 TABLEAU II 
 EMI8.1 
 
<tb> 
<tb> Composition <SEP> des <SEP> corps <SEP> Pourcentage <SEP> du <SEP> gain <SEP> en <SEP> poids <SEP> après
<tb> (avant <SEP> cuisson <SEP> et <SEP> comp- <SEP> chauffage <SEP> àl'air <SEP> à <SEP> 950 <SEP> - <SEP> 1050  <SEP> C.
<tb> te <SEP> non <SEP> tenu <SEP> des <SEP> liants
<tb> temporaires)
<tb> 
 
 EMI8.2 
 1 Hrso 1 Hrso Hrso 70 Hra. 



  50 % ThO2 et 50 1 Si 299l % 3836 x 4,32 4,89 % 50 % BeO et 50 fi Si 4903 5,23 '0 6,9l % 7, 56 % 50 Ío A12J3 et 5C % Si 3,60 4,43 % 5,32 % -- 
Il est évident que les produits de la présente invention, dans ses diverses variantes, ne sont pas limités à un ou plusieurs domaines d'uti-   liaation   particuliers, tels qu'ils pourraient être définis par les exemples spécifiques donnés précédemmento Les produits peuvent être obtenus sous n'importe quelle forme désirée, aussi bien sous forme granulaire que sous forme aggloméréeo Dès lors, ils conviennent non seulement pour un grand nombre des usages auxquels les réfractaires industriels sont nécessaires, notamment comme briques, blocs, carreaux à posery mouffles, accessoires de four et corps spéciaux destinés à être employés dans et autour de fours et d'autres installations,

   dans lesquelles règne une température élevée, mais ils conviennent également pour de nombreuses applications dans lesquelles sont employées des températures élevées, telles que chambres de combustion de moteurs à réaction, garnitures pour tuyères d'échappement, chambres de combustion de fusées et tuyères d'échappement de fusées, ailettes de turbines, lames de stators, les blocs de fusion de lentilles, bougies d'allumage, etcoo Ils conviennent également pour la fabrication de matériel de laboratoire, notamment de nacelles de combustion, de creusets, de porte-brûleurs et autres articleso La résistance de ces corps aux attaques chimiques les rend particulièrement propres pour la fabrication d'articles utilisés pour contenir, transporter et manipuler de nombreux acides, alcalis ou autres produits chimiques corrosifs,

   notamment des articles tels que chambres et garnitures de chambres, creusets, tuyaux et accessoires de tuyaux et autres articles de grande consommation. Les corps suivant la présente invention, en particulier, lorsqu'ils sont modifiés, par l'utilisation de matières susceptibles de former des pores dans le mélange brut   à   partir duquel les corps sont formés, conviennent également bien comme milieux de diffusion et de filtration, tels que tubes et plaques de diffusion, tubes, plaques et autres corps de filtration, ou comme catalyseurs ou supports de catalyseurs et comme supports quelconque,--, Les matières et articles suivant la présente invention peuvent également être employés pour l'obtention   d'articles   abrasifs, tels que meules, pierres à aiguiser,

   pierres à affûter les rasoirs et autres articles et matières pour le meulage et le polissage. Les propriétés diélectriques rendent ces corps utiles dans maints accessoires utilisés dans l'industrie électrique et radioélectrique,, notamment comme supports pour ampoules électriques 
 EMI8.3 
 tubes radioelectiiques, tubes à rayons X et équipements de radar, résistan- ces et résistances de fuite de grilleo Comme autres usages divers, on peut citer les guide-fils, les filières, les tuyères de soufflage, les éléments de   chauffée,   ate...   REVENDICATIONS o   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. l. Produit manufacturé, comprenant une matière oxydée réfrac- taire, liée par un liant de nitrure de siliciumo <Desc/Clms Page number 9> 2. Produit manufacturé suivant la revendication 1, dans le- quel les insterstices entre les particules de matière oxydée sont remplis par le liant de nitrure de siliciumo 30 Produit manufacturé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations précédentes, présentant., à température ambiante, un module de rup- ture de plusieurs milliers de livres anglaises par pouce carré et capable de résister à l'oxydation, dans l'air, à des températures élevées.
    4. Produit manufacturé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations précédentes, dans lequel le liant de nitrure de silicium contient sensiblement de 3/4 à 1 % de fer, par rapport au poids du lianto 5. Produit manufacturé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations précédentes, dans lequel la matière oxydée réfractaire est choisie dans un groupe d'oxydes réfractaires, comprenant les oxydes d'aluminium, de béryllium et de thoriumo 60 Produit manufacturé suivant la revendication 5, dans lequel la quantité de liant de nitrure de silicium est supérieure à 25% du poids du produite 7.
    Charge pour la fabrication de produits suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, comprenant une matière oxydée réfractaire et au moins 25% en poids de silicium métallique finement divisé, dont les particules ont des dimensions telles qu'elles passent au travers d'un tamis à 200 mailles et des dimensions plus fines.
    80 Charge suivant la revendication 7, pour la fabrication d'un produit suivant la revendication 4, dans laquelle le silicium métallique contient une faible quantité de fer, comprise notamment entre 3/4 % et 1% du poids du silicium métalliqueo 9. Charge suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 8, et pour la fabrication d'un produit suivant la revendication 5, dans lequel la matière oxydée réfractaire comprend une ou plusieurs des matières choisies dans le groupe des oxydes réfractaires formé des oxydes d'alumi- nium, de béryllium et de thoriumo 10 Procédé pour fabriquer un objet ou article présentant la composition indiquée dans la revendication 1.
    dans lequel on forme l'article à partir d'une charge de départ suivant l'une ou l'autre des revendications 6 à 9 et on soumet l'article formé à une cuisson dans une atmosphère non oxydante contenant de l'azote, de façon à convertir le silicium en nitrure de siliciumo llo Procédé suivant la revendication 10, dans lequel l'atmosphère non oxydante contenant de l'azote est sensiblement non carbonée.
    12, Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 10 et 11, dans lequel l'article formé est cuit à une température de 1250 à 1425 C.
    13.Matière oxydée réfractaire liée par du nitrure de silicium, en substance, telle que décriteo 14. Charge pour former une matière oxydée réfractaire liée par du nitrure de silicium, en substance, telle que décriteo 15. Procédé pour obtenir du nitrure de silicium, en substance, tel que décrite
BE516951D BE516951A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE516951A true BE516951A (fr)

Family

ID=153990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE516951D BE516951A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE516951A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5231823B2 (ja) 多結晶MgO焼結体及びその製造方法、並びにスパッタリング用MgOターゲット
FR2484998A1 (fr) Article en ceramique frittee composite et son procede de production
EP0023869B1 (fr) Procédé de préparation de sialons
EP0404610B2 (fr) Compositions réfractaires contenant de la zircone monoclinique et articles formés à partir de ces compositions présentant une résistance mécanique à chaud et une résistance aux chocs thermiques améliorées
WO2005121044A2 (fr) PROCEDE DE FABRICATION DE PIECES DE FORME A BASE DE β-SIC POUR UTILISATION DANS DES MILIEUX AGRESSIFS
US2636828A (en) Silicon nitride-bonded refractory oxide bodies and method of making
FR2470756A1 (fr) Systeme compose sic-si3n4 pour matieres ceramiques speciales resistant a la chaleur et procede de fabrication
FR2796579A1 (fr) Preforme pour des composites a matrice de magnesium metallique
FR2669920A1 (fr) Procede de fabrication de materiaux refractaires et leurs applications en fonderie d&#39;alliages corrosifs.
JPH02275755A (ja) 自己支持形チタン酸アルミニウム複合体の製造方法及び該複合体に関連した製品
WO2008132408A2 (fr) Bloc de beton refractaire tempere a deformation controlee
FR2505816A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une piece ceramique en carbure de silicium fritte
WO2015044929A1 (fr) Produit refractaire a matrice de siaion
BE516951A (fr)
JP4758617B2 (ja) 高緻密質炭化ケイ素セラミックスおよびその製造方法
CN107324790A (zh) 镁橄榄石-碳化硅复合陶瓷材料及其合成方法
JPH01242465A (ja) 炭化珪素焼結体およびその摺動部材の製造方法
WO2010023813A1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;un matériau réfractaire sic à liaisons nitrure de silicium
JP4673644B2 (ja) 黒鉛―六方晶窒化ほう素複合焼結体
FR2666578A1 (fr) Composites de disiliciure de molybdene-zircone.
EP1618079B1 (fr) L&#39;utilisation d&#39;un materiau ceramique a base de carbure de silicium dans les milieux agressifs
RU2816616C1 (ru) Способ получения горячепрессованной карбидокремниевой керамики
BE517046A (fr)
FR2795430A1 (fr) Materiau tungstene a haute densite fritte a basse temperature
KR940010097B1 (ko) 질화 규소가 결합된 탄화 규소 내화물질