氮化硅在工業上怎么應用？

      氮化硅陶瓷熱電偶套管用于鋁液測溫已開始在我國普及，這種套管的使用性能比常用的不銹鋼、剛玉陶瓷套管都好。不銹鋼容易受鋁液腐蝕，連續使用20小時后即損壞。剛玉經不起熱沖擊，而氮化硅陶瓷在鋁液中可長期穩定，間歇測溫1200次以上也不開裂。氮化硅陶瓷熱電偶套管也能用于鋅液測溫，使用效果也很好。
      一、煉鋁、銅、鋅等行業中的應用
      氮化硅陶瓷不受鋁液腐蝕的特性及其優異的熱性能使其在制鋁行業中大有作為[6]，在鑄鋁連軋生產線和煉鋁、熔鋁作業中，氮化硅陶瓷可作測溫熱電偶套管，還可作煉鋁溶煉爐　襯、盛鋁液的“包子”內襯、坩鋁的模具，全都可用氮化硅做成。良好碳化硅結合氮化硅及賽隆磚在鋁電解槽上使用，取代傳統的碳素材料，已取得顯著的效益，歐美、日本，已在逐步推廣。例如在110kVA的鋁電解槽上已使用三年，情況仍良好。它的優點是：①提高使用壽命，因其抗冰晶石等的侵蝕能力較強，抗氧化性能也較好；②增加產量，因為機械強度較高，可減小襯里厚度，使槽內工作容積增大，電極能量相應增大；③降低單位電耗，因為電導率較高，相應電損失較小[6]。這種制品在煉鋼行業也已被采用，如鼓風爐的內襯、燒咀、溜槽和渣銅分離器，及作為連續鑄銅的耐火部件。
      二、在煉鋼及軋鋼行業中的應用 
      煉鋼新技術、新工藝的應用，對鋼包用耐火材料提出了更高的要求，鋼包內襯從原來占主導地位的高鋁磚等，轉向耐蝕性更好的材料[9~10]。近 10年來，氮化硅結合碳化硅在歐美等發達國家里先后應用于鋼包中，取得了明顯的經濟效益。在國內則于近兩年開始使用。上海某鋼廠通過實驗表明，氮化硅結合碳化硅磚在鋼包上使用能取得如下效果[S]；①提高鋼包的使用壽命。原鋼包壁用高鋁磚砌筑，在鋼水反復沖刷下，包壁侵蝕嚴重，使用效果不理想，平均使用壽命低。采用氮化硅結合碳化硅磚后，鋼包使用次數達到156爐，是原來鋼包壽命的4倍；②降低了耐火材料消耗和砌筑成本。原鋼包砌筑需耐火材料 608kg，砌筑成本498.8元，共煉鋼81.4噸，噸鋼耐火材料消耗7.47kg，噸鋼砌筑成本6.13元。采用氮化硅結合碳化硅磚后，需耐火材料 830kg，砌筑成本為1696.6元，共煉鋼342.2噸，噸鋼耐火材料消耗2.41kg，噸鋼砌筑成本4.98元。與原鋼包相比，噸鋼耐火材料消耗降低5.06kg，噸鋼砌筑成本降低1.19元；③有利于提高鋼的質量。由于試驗鋼包采用氮化硅結合碳化硅磚后，耐火材料的侵蝕甚微，鋼中夾雜物減少。
      三、在金屬熱處理行業中的應用
      金屬熱處理的工作條件有各種各樣，氮化硅陶瓷不一定適用于每種場合。如：鹽溶槽內不宜使用，熔融鹽類往往會把氮化硅陶瓷制品迅速腐蝕掉。而在某些場合，氮化硅陶瓷卻有很好的使用效果。例如：齒輪淬為設備上的心軸，必然要受到強烈的熱沖擊。用氮化硅陶瓷做成心軸套住要處理的齒輪，在感應爐內于 45秒從室溫加熱至900℃，然后帶齒輪浸油粹火，周而復始，每周操作5000次，連續使用一年多，氮化硅陶瓷心軸有輕微的磨損。氮化硅陶瓷在真空熱處理中作為工件的夾具和發熱體的鉤等都是很合適的，因為它具有耐高溫和高溫下尺寸的穩定性。