碳化硅耐火材料具有強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)大、抗震性好、耐磨損、抗侵蝕等優(yōu)良的高溫性能，是一種耐火材料。在冶金、能源、化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
起初的碳化硅耐火材料以粘土、SiO2、硅酸鹽、莫來石等為結(jié)合劑，隨著高科技手段的應(yīng)用，新型碳化硅制品得到廣泛開發(fā)。如：氮化硅結(jié)合碳化硅、氮氧化硅結(jié)合碳化硅、反應(yīng)燒結(jié)碳化硅、重結(jié)晶碳化硅、滲硅法碳化硅等碳化硅材料。它們的高溫性能更加優(yōu)良，從而使碳化硅耐火材料不斷進(jìn)入新的應(yīng)用領(lǐng)域。
由于碳化硅結(jié)合材料的不同，其性能、使用條件及壽命有很大不同，現(xiàn)將各種類型的碳化硅耐火材料分別介紹如下：
一、不同結(jié)合相的碳化硅耐火材料
１、粘土結(jié)合相
在碳化硅耐火材料中，粘土結(jié)合相制品，是普遍，價格低、工藝簡單的一種。目前，在我國陶瓷行業(yè)中，粘土結(jié)合碳化硅窯具有較大的用量。
由于粘土中的鋁、氧和碳化硅反應(yīng)，在1120～1150°C進(jìn)行，制品的耐火度低、性能不強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域受到一定限制。制品中粘土量一般不超過百分之15，配料中的細(xì)粉量不宜過大，否則易氧化。碳化硅含量在百分之50～93間。一般用來制造匣缽、墊餅和隔焰板等。
２、SiO2結(jié)合相
在碳化硅中加入百分之10左右的SiO2（微粉和石英粉），借助燒成過程在碳化硅顆粒表面氧化生成SiO2薄膜，將碳化硅顆粒結(jié)合起來。因其原料純度高，雜質(zhì)量少，因此它的高溫性能比粘土結(jié)合制品優(yōu)良的多，但該制品的性能也受到成型工藝的影響?？稍?200°C以上高氧氣氛中使用。一般用來制作棚板和支柱等。
３、莫來石結(jié)合碳化硅
以莫來石（百分之5～8）和碳化硅為原料，以紙漿或糊精作為結(jié)合劑，成型后經(jīng)1380°C燒成，使莫來石與碳化硅牢固結(jié)合。該制品比粘土結(jié)合碳化硅、SiO2結(jié)合碳化硅制品的性能優(yōu)良，抗熱震性能好。目前，在我國陶瓷窯爐中應(yīng)用逐漸增多。
４、反應(yīng)燒結(jié)碳化硅
在碳化硅中加入金屬硅粉和碳（石墨、碳黑等），在1450°C埋碳燒成，使硅粉與碳反應(yīng)生成低溫型β－SiC，將原碳化硅顆粒結(jié)合起來。另一種方法：由碳與金屬硅直接反應(yīng)生成碳化硅制品，即用碳或碳與碳化硅成型，埋硅燒成。兩方法均可制成性能良好的碳化硅制品。由于制品中一般含有游離硅百分之8～15及少量游離碳，使其使用溫度低于1400°C以下。其導(dǎo)熱系數(shù)、耐沖擊性良好，但強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性差。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅制品在燒結(jié)前后尺寸幾乎不變，因此，成型后可加工成任意形狀和尺寸，尤適合大規(guī)模、復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。
近年來，人們對反應(yīng)燒結(jié)碳化硅比較重視，對燒結(jié)工藝、致密度、力學(xué)性能、顯微結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。
５、氮化硅結(jié)合碳化硅
氮化硅的高溫性能優(yōu)良，可以用作碳化硅制品的結(jié)合劑，氮化硅結(jié)合碳化硅制品是近20年來發(fā)展起來的一種高科技碳化硅耐火材料。它的制作工藝是：在碳化硅顆?；旌衔镏?，加入百分之15～25的細(xì)硅粉，在氮化爐中通入高純氮?dú)猓砸欢ǖ臏囟群蛪毫χ贫鹊磻?yīng)燒結(jié)，硅和氮生成α－Si3N4 和β－Si3N4 ，把堅(jiān)硬的碳化硅結(jié)合起來，形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，氮化硅結(jié)合碳化硅制品具有良好的物化性能、高溫性能，使用溫度達(dá)1500°C，在磨具、冶金和日用、電子陶瓷等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。作為窯具有著廣闊前景。
６、氮氧化硅結(jié)合碳化硅
它的性能接近氮化硅結(jié)合碳化硅制品，其性能更優(yōu)異。生產(chǎn)方法是：將碳化硅、二氧化硅、粘土以及添加物制成生坯，埋碳或通入氮?dú)庠诓煌瑴囟群蛪毫χ贫认聼?，反?yīng)生成的板橋狀氮氧化硅分布于碳化硅顆粒周圍，將其緊密結(jié)合，使碳化硅保持優(yōu)良的能力?！?/span>
二、重結(jié)晶碳化硅耐火材料
經(jīng)凈化處理的碳化硅微粉和超微粉，混入一定量的結(jié)合劑，成型后在2200～2400°C燒成。碳化硅顆粒之間再結(jié)晶，而直接結(jié)合，碳化硅含量達(dá)百分之99。較以上各種結(jié)合相碳化硅制品，重結(jié)晶碳化硅制品，具有更高的熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱率、耐熱震性及性，是一種碳化硅耐火材料。美國于30年代末期研制成功重結(jié)晶碳化硅制品。幾十年來，美、德、英都有大量生產(chǎn)。我國在此方面的研究亦取得很大進(jìn)展，已進(jìn)行批量生產(chǎn)。
三、滲硅法碳化硅耐火材料
滲硅法碳化硅制品是在重結(jié)晶碳化硅制品基礎(chǔ)上進(jìn)行液相或氣相滲硅，使重結(jié)晶碳化硅的氣孔由硅填充，生成更致密的SiSiC，性能更加優(yōu)良。
