氮化硅结合碳化硅砖采用原位生成理论制造：配料中加入硅粉（Si），在专用氮化窑炉中通入高纯氮气（N₂），在1350-1450℃高温下，硅粉与氮气发生反应原位生成纤维状氮化硅（3Si+2N₂→Si₃N₄）。这一原位生成反应区别于传统的粘土结合、氧化物结合或Sialon结合方式：（1）Si₃N₄纤维在SiC颗粒表面和颗粒间隙中原位形核和生长，与SiC晶粒之间形成化学键合而非物理包裹，界面结合强度远高于外加结合剂体系；（2）纤维状Si₃N₄的生成伴随约20%的体积膨胀，这一微膨胀效应使砖体内部结构更加致密，闭气孔率降低；（3）Si₃N₄与SiC均为共价键化合物，热力学相容性优异，高温下不发生有害的界面反应。
原位生成的Si₃N₄呈纤维状或针状晶体形态，长径比可达10-20，这些Si₃N₄纤维在砖体内部的颗粒间隙中相互交织、搭接，形成连续的三维空间网络结构。这一独特显微结构带来多重性能优势：较小的SiC颗粒被Si₃N₄纤维网络包裹固定，较大的SiC颗粒被纤维网络缠绕结合——整体形成"刚柔并济"的复合结构，使砖体兼具高强度和适度的韧性；三维连续网络充当高效导热通道，赋予砖体优异的热传导能力；网络结构在热应力作用下能够通过微裂纹偏转和桥接机制消耗断裂能量，裂纹扩展阻力大，抗热震剥落能力强。
铝电解槽中电解质的主要成分是冰晶石（Na₃AlF₆），在电解温度（940-970℃）下呈熔融状态，化学活性极强。传统耐火材料（如高铝砖、粘土砖）中的SiO₂组分与冰晶石熔体发生反应：SiO₂+Na₃AlF₆→NaAlSiO₄+SiF₄↑，生成的低熔点硅酸盐相被熔体溶解带走，导致砖体结构溃散。氮化硅结合碳化硅砖的主成分为SiC（化学稳定性极高）和Si₃N₄（在还原气氛中对熔融氟化物具有优良抵抗能力），两者在冰晶石熔体中的溶解度极低。Si₃N₄与铝液和电解质接触时表面形成致密的氮化物-碳化物保护层，有效阻挡氟化物熔体向砖体内部渗透。此外，砖体的低显气孔率（≤15%）进一步减少了熔体渗透的通道，抗冰晶石侵蚀性能是传统高铝砖的5-10倍。
现代铝电解技术向高电流强度、高电流密度方向发展（电流强度已达400-600kA，电流密度0.8-1.0A/cm²），电解槽侧壁承受的热负荷显著增加。氮化硅结合碳化硅砖的导热系数约12-18 W/m·K（500℃），远超传统粘土砖（约1.2 W/m·K）和高铝砖（约1.5-2.0 W/m·K）。高导热性能使侧壁能够快速将电解过程产生的热量传导至槽壁外部散热，在侧壁表面形成稳定的电解质凝固层（"侧壁结壳"），保护砖体免受电解质的直接化学侵蚀，这一"热平衡自保护"机制是高功率电解槽安全运行的关键。使用氮化硅结合碳化硅砖还可将侧壁工作层厚度从传统砖型的200-300mm减薄至80-120mm，增加电解槽有效容积约5-8%，直接提升单槽产量。
电解槽侧壁在长期服役过程中同时面临碳素渗透（来自阳极和电解质）和氟化物渗透的双重挑战。Si₃N₄-SiC复合材料对碳素渗透的抵抗能力极强——碳素在SiC和Si₃N₄中的扩散系数极低，渗碳不会导致砖体结构劣化或体积膨胀。同时，砖体致密的基质结构中微米级孔道极少，氟化物熔体在砖体表面的渗透深度通常仅2-5mm，远低于传统耐火材料的10-20mm。
| 项目 | ST-SN-70 | ST-SN-80 |
|---|---|---|
| SiC（%）≥ | 70 | 80 |
| Si₃N₄（%）≥ | 20 | 15 |
| Fe₂O₃（%）≤ | 0.5 | 0.5 |
| 体积密度（g/cm³）≥ | 2.65 | 2.70 |
| 显气孔率（%）≤ | 15 | 14 |
| 常温耐压强度（MPa）≥ | 150 | 160 |
| 高温抗折强度 1400℃×0.5h（MPa）≥ | 45 | 50 |
| 导热系数 500℃（W/m·K）≥ | 12 | 15 |
| 荷重软化开始温度 T0.6（℃）≥ | 1700 | 1710 |
检测方法标准：GB/T 16555（化学成分）、GB/T 2997（体积密度及显气孔率）、GB/T 5072（常温耐压强度）、GB/T 3002（高温抗折强度）、GB/T 5990（导热系数）、GB/T 5989（荷重软化温度）。以上数据为出厂典型值。Si₃N₄含量影响抗侵蚀性和结合强度，选型需结合电解槽功率和电解质成分综合评估。
| 项目 | 要求 |
|---|---|
| 外形尺寸偏差（mm） | ±2.0 |
| 扭曲（mm）≤ | 1.5 |
| 缺棱缺角深度（mm）≤ | 5 |
| 裂纹宽度（mm）≤ | 0.2 |
| 裂纹长度（mm）≤ | 25 |
| 层裂 | 不允许 |
有色金属冶炼行业铝电解槽侧部工作衬。专用于铝电解槽侧壁内衬，适用于：新建铝电解槽侧壁工作衬的砌筑（高功率电解槽尤其适用）；在用铝电解槽侧壁的局部蚀损维修更换；预焙阳极电解槽和自焙阳极电解槽的侧壁工作衬。同时可应用于其他高温氟化物熔盐环境的窑炉内衬。
采用湿砌工艺，使用配套碳化硅火泥（ST-SH系列）进行砌筑。施工前对电解槽侧壁槽壳进行清理和检查，按设计图纸划线定位。砌筑时砖缝控制在1-2mm，上下层错缝砌筑，砖缝泥浆饱满度≥95%。与碳块配合使用的部位需注意碳化硅砖与碳块之间的接缝密封处理。砌筑完成后自然养护24h，按电解槽烘槽曲线缓慢升温至使用温度。烘槽期间升温速率需严格控制（建议≤15℃/h），避免因升温过快导致砖体热应力开裂。
提供以下订制范围：SiC和Si₃N₄含量可按电解槽功率、电解质成分和侧壁设计厚度调级；砖型尺寸可按电解槽槽型和规格定制（包括直角砖、弧形砖、台阶砖等异形砖型）；可提供侧壁工作衬整体砖型配置方案（含不同部位砖型编号和排布图）。具体参数与工艺细节请联系技术团队确认。
标准包装为木托盘+缠绕膜+钢带捆扎。每托盘1-1.5吨，标注牌号、砖型编号、生产批号、生产日期。砖体之间用纸板或泡沫隔开防止碰撞损伤。出口订单可加配熏蒸木箱或免熏蒸胶合板箱。储存防潮保持干燥。
现场技术指导服务包含在产品服务内。由公司技术工程师赴现场提供电解槽侧壁工况评估、砖材选型推荐、砌筑方案交底与现场督导、烘槽曲线制定与监督执行、槽体投运后蚀损检测和使用周期跟踪等服务，直至电解槽正常投运并通过首次槽役考核。不单独收取指导费用。
自出厂之日起12个月。产品须在防潮、阴凉处（5-35℃）存放，避免碰撞和重压。超过保质期后须重新检测合格方可使用。
