Els maons de carbur de silici units-de nitrur de silici utilitzen carbur de silici (SiC superior o igual al 70%) com a agregat i formen una fase d'enllaç Si₃N₄ mitjançant una reacció de nitruració. Els seus avantatges bàsics de resistència a la corrosió-aborden tres problemes principals en aplicacions-de gamma alta:
Forta resistència a l'oxidació a alta -temperatura: els maons de carbur de silici ordinaris s'oxiden fàcilment per sobre de 1200 graus per formar SiO₂, fent que l'estructura del maó es torni porosa i solta;
En canvi, Si₃N₄ s'oxida a altes temperatures per formar una capa protectora densa de SiO₂-Al₂O₃ que bloqueja la penetració d'oxigen; a 1400 graus, la velocitat d'oxidació és només una-desena part de la dels maons de carbur de silici ordinaris;
Resistència superior al desgast: la duresa del Si₃N₄ (duresa Mohs de 9,5) s'aproxima a la del diamant.
Treballant de manera sinèrgica amb SiC, la resistència al desgast a la temperatura{0}}ambiental del material és el doble que la dels maons de carbur de silici normals, el que el fa adequat per a entorns amb una gran erosió del material;
Excel·lent resistència al xoc tèrmic: el coeficient d'expansió tèrmica és només de 4 × 10⁻⁶ / grau (a 1000 graus) -70% del dels maons de carbur de silici ordinaris.
A les proves d'extinció d'aigua-des de 1100 graus, poden suportar més de 40 cicles sense trencar-se, cosa que els fa ideals per a equips-de gamma alta subjectes a operacions freqüents d'arrencada-aturada.
"Classificació de la categoria" de nitrur de silici-Maons de carbur de silici units: el contingut de Si₃N₄ determina la vida útil
El contingut de Si₃N₄ és el factor clau que governa el rendiment del maó. La indústria classifica aquests maons en tres categories segons el contingut de Si₃N₄ per adaptar-se a diferents aplicacions-de gamma alta:
Alt-nitrogenmaons de carbur de silici units-nitrur de siliciContingut de Si₃N₄ superior o igual al 20%, contingut de SiC superior o igual al 70% i resistència a la compressió a temperatura -ambiental superior o igual a 300 MPa.
Amb una temperatura màxima de servei de 1500 graus, són adequats principalment per a entorns d'"oxidació intensa + alta temperatura", com ara gasificadors químics de carbó i cambres de combustió d'incinerador de residus.
Els maons de nitrogen mitjà-tenen un contingut de Si₃N₄ entre un 12% i un 20%, un contingut de SiC superior o igual al 75%, una resistència a la compressió a temperatura ambient-superior o igual a 250 MPa i una temperatura de servei màxima de 1450 graus.
Adequat per a aplicacions que impliquen "alt desgast i oxidació moderada", com ara canals de rentat-d'escòries metal·lúrgiques i les zones que envolten els taps de purga de cullerots; la variant de baix-nitrogen conté 6%–12% Si₃N₄ i superior o igual al 80% de SiC, amb una resistència a la trituració en fred superior o igual a 200 MPa.
Amb una temperatura de funcionament màxima de 1400 graus, s'utilitza principalment en aplicacions-de gamma alta caracteritzades per "baixa oxidació i baix desgast", com ara tubs d'intercanviador de calor per a calderes de calor residual i revestiments per a recipients de reacció química.