碳化硅磚具有高度的共價鍵結合特性(共價鍵占有率為90%),故有良好的化學穩定性,同時略次于金剛石的硬度也使其具備了優良的耐磨性,此外碳化硅磚還有較高的高溫強度、高熱導、低膨脹率和良好的抗熱震等性能。
SiC最初被廣泛地應用于磨料工業,目前大規模生產碳化硅材料基本上采用電熔解法
SiO2+3c→SiC+2CO—620KJ/mo
目前在耐火材料方面主要有兩個領域的應用,一是以碳化硅為基的耐火材料系列:二是作為添加劑改善氧化物耐火材料的性能。作為添加氧化鋁基(AL2O3)耐火材料系統中,將改善鋁質耐火材料的耐火度、高溫強度、熱穩定性,尤其是抗熱震性能的提高。
AL2O3-SiC-C系統耐火材料具有耐火度高、較高的高溫強度、熱穩定性及傳導性好等特點,因此已廣泛地應用在高爐鐵水溝、焦化炭化室、電站鍋爐、蒸汽機車燃燒室、加熱爐、均熱爐、有色金屬冶煉和魚雷車噴補材料等。
隨著鋼鐵、冶金技術的飛速發展,對耐火材料性能的要求也日益提高,傳統的氧化物系統耐火材料已不能滿足技術發展的需求。目前總的發展趨勢是傳統的氧化物耐火材料向具有有優良性能的非氧化物耐火材料傾斜,碳化硅材料是非氧化物的一個重要組成部分。現在在耐火材料的設計中,傳統的低相對密度、高氣孔以保證抗熱震性的傳統構思已被突破,利用非氧化物的高熱導,在保證抗熱震性的前提下,發展密度更接近理論密度、低氣孔率的耐火材料,以減少鋼水的滲透,防止耐材剝落,低氣孔率的耐火材料稱之為陶瓷型耐火材料。
耐火材料的特性與原料的特性密切相關,碳化硅材質的高導熱,低膨脹率、良好的化學穩定性和耐磨性,尤其是其所制成的耐火材料優異的抗剝落性能,使碳化硅耐火材料在工業領域的高溫環境狀態中引起廣泛的關注。