Çelik eritme gibi yüksek sıcaklık teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte, refrakter malzemelerin ve hammaddelerin geliştirilmesi ve araştırılması acil bir hal almıştır. Sentetik hammaddeler umut verici bir refrakter malzeme olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır. Demirli silisyum nitrür (Fe-Si3N4) son yıllarda ortaya çıkan yeni bir sentetik hammaddedir. FeSi75 demir alaşımından nitrürleme teknolojisi ve yüksek sıcaklıkta sentez prosesi kullanılarak hazırlanır.
Ferrosilikon nitrürün özellikleri
Refrakter malzemeler için ferrosilikon nitrür gri-beyaz (veya kahverengi) bir tozdur ve çelik yapımı için ferrosilikon nitrür gri-beyaz granüler malzemedir. Silisyum nitrür, genellikle %75 ila %80 (ağ) Si3N4, %12 ila %17 (ağ) Fe içeren ve %1'den (ağ) fazla olmayan serbest Si içeren bir silikon nitrür ve demir karışımıdır. Ferrosilikon nitrürdeki Si3N4'ün iki kristal formu vardır ve bunların her ikisi de altıgen kristallerdir. Demir elementi -Fe veya (ve) demir silisit formunda bulunur.
Ferrosilikon Si3N4 fazı içerdiğinden, Si3N4'ün yüksek refrakterlik, iyi korozyon direnci, yüksek mekanik mukavemet, iyi termal şok direnci, düşük termal genleşme oranı ve yüksek oksidasyon direnci gibi bazı mükemmel özelliklerine sahiptir. İyi özellikler gibi bir dizi avantajı vardır; aynı zamanda Fe plastik fazı içerdiğinden iyi sinterleme özelliklerine sahiptir. Aynı zamanda, ferrosilikon nitrür, silisyum nitrürle karşılaştırıldığında daha ucuzdur ve endüstriyel olarak tanıtılması ve üretilmesi daha kolaydır. Bu nedenle refrakter malzemeler, yüksek sıcaklıkta bağlama fazları ve yüksek sıcaklıkta yapı malzemeleri için hammadde olarak kullanılmaktadır. Artık yüksek fırınlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Demir hendek dökülebilir. Son yıllarda ferrosilikon nitrür malzemeler ve bunların refrakter malzemelerdeki uygulamaları üzerine artan araştırmalar bulunmaktadır.
