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Si3N4-BN 复合材料的制备及抗震性研究

钱凡 , 李红霞 , 于建宾 , 杨文刚 , 刘国齐 , 李泉

耐火材料 doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.008

以 Si 粉、h-BN、Si3 N4为原料，配制成 h-BN 添加量分别为20％、25％、30％（w）的混合料，经振动磨混合、等静压成型、氮化烧结（1400℃保温5 h），制成 Si3 N4－BN 复合材料试样。分析试样的物相组成，并检测其显气孔率、体积密度、常温强度、高温强度、弹性模量、热膨胀系数等性能指标；利用有限元分析软件 ANSYS 分析 w（h-BN）＝30％的试样在模拟薄带连铸条件下的抗热震性，然后采用熔融金属热冲击方法对不同温度（分别为650、750和850℃）保温30 min 烘烤后 w（h-BN）＝30％的试样进行抗热震试验。结果表明：1）随着 h-BN 添加量的增加，Si3 N4－BN 复合材料的烧结性能下降，强度、弹性模量、热膨胀系数减小。2）w（h-BN）＝30％的Si3 N4－BN 复合材料的抗热震性能可以满足现有薄带连铸生产的工况条件，有望成为热压 h-BN 的代替品。

关键词: 氮化硅 , 六方氮化硼 , 薄带连铸 , 侧封板 , 氮化烧结 , 反应烧结 , 抗热震性

薄带连铸用 BN 基侧封板材料的性能研究及应用

刘孟 , 宋仪杰 , 徐晓虹 , 徐国涛 , 薛改凤 , 刘继雄

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.009

为了开发适合用于薄带连铸生产的侧封板材料，以 h-BN 为主要原料，采用热压烧结工艺于1800℃制备了 BN－SiC－ZrO2系、BN－Si3 N4系以及 BN－MgAl2 O4系三种 BN 基复合材料，并测试和分析了烧结试样的力学性能、热性能、物相组成、显微结构以及薄带连铸效果。结果表明：最佳侧封板试样为1800℃热压烧结的 BN－Si3 N4系试样，其抗折强度为260．3 MPa，维氏硬度为343．5 kg·mm －2，热膨胀系数为2．8×10－6℃－1，1100℃水冷热震次数＞30次；XRD 分析显示其主要晶相是 h-BN、β-Si3 N4以及 SiAlON 相，SEM观察显示试样中晶体均被 SiAlON 相包裹。薄带连铸试验显示，开发的 BN－Si3 N4系侧封板试样的耐磨性能及抗侵蚀性能均优于熔融石英质侧封板的。

关键词: 薄带连铸 , 热压烧结 , h-BN , 力学性能 , 热性能 , 显微结构

薄带连铸用侧封板材料的研究进展

陈磊 , 王玉金 , 周玉 , 于艳

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.02.021

侧封板是薄带连铸生产线的重要组成部分，因此对侧封板材料的实际使用工况进行了简要分析，进而对侧封板材料的材质、制备工艺及使用性能进行了较详细的综述，并讨论了存在的问题和可能的发展方向，指出侧封板材料是制约国内薄带连铸技术发展的关键技术瓶颈之一，目前虽然很难找到性能优越且成本较低的侧封板材料材质，但氮化硼质复合材料依然是今后侧封板发展的主要材料之一。

关键词: 薄带连铸 , 侧封板 , 耐火材料

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