I mattoni in silicato di carbonio appartengono alla categoria dei materiali refrattari neutri, resistenti all'erosione causata da scorie acide e alcaline, solventi e altri agenti chimici corrosivi. Il carburo di silicio possiede elevate caratteristiche di resistenza, buona resistenza all'ossidazione e non subisce trasformazioni ad alte temperature. Tra tutte le materie prime utilizzate per la produzione di mattoni refrattari non ossidici, il mattone in silicato di carbonio è il più economico e ampiamente impiegato in diversi settori, come quello lapideo, vetrario, metallurgico, della stampa e dell'industria leggera. Inoltre, i mattoni in silicato di carbonio offrono eccellenti prestazioni in termini di resistenza all'erosione ambientale, grazie a caratteristiche quali elevata conducibilità termica, buona resistenza all'abrasione, elevata resistenza agli shock termici, forte resistenza all'erosione da scorie acide e alcaline e basso coefficiente di dilatazione termica.
Le materie prime per i blocchi di carburo di silicio sono costituite, in una percentuale compresa tra il 72% e il 99%, da carburo di silicio, moissanite, sabbia di corindone o sabbia refrattaria. Il carburo di silicio viene prodotto a partire da sabbia di quarzo, coke di petrolio o catrame di carbone e frammenti di legno, mediante fusione ad alta temperatura in un forno a resistenza elettrica.
I mattoni di carburo di silicio sono prodotti a partire da carburo di silicio, una materia prima sintetizzata in un forno elettrico a resistenza a temperature superiori a 2500 °C, attraverso la reazione della silice con il carbonio. I mattoni di carbonio silicatico hanno una conduttività termica dieci volte superiore a quella dei refrattari in argilla refrattaria, una buona resistenza alla corrosione e agli shock termici e possono essere modellati in forme complesse. I mattoni di carbonio silicatico resistono all'attacco delle scorie e all'erosione da fiamma.
I mattoni refrattari al carburo di silicio possono essere classificati in mattoni al carburo di silicio legati con argilla, mattoni al carburo di silicio legati con Si3N4, mattoni al carburo di silicio legati con Sialon, mattoni al carburo di silicio legati con β-SiC, mattoni al carburo di silicio legati con Si2ON2 e mattoni al carburo di silicio ricristallizzato.
| Mattone in carburo di silicio | |||||
| Elementi | Unità | Mattoni di carburo di silicio legati con SiO2 | Mattoni di carburo di silicio legati con composti azoxty-corn | Mattoni in carburo di silicio legati con mullite | |
| Al2O3 | % | ~ | ~ | ≥10 | |
| SiO2 | % | ≤8 | ~ | ~ | |
| Fe2O3 | % | ≤1 | ≤0,6 | ≤1 | |
| Sic | % | ≥90 | ≥80 | ≥85 | |
| Porosità apparente | % | ≤18 | ≤18 | ≤18 | |
| Densità apparente | g/cm³ | ≥2,56 | ≥2,60 | ≥2,56 | |
| Forza schiacciante a freddo | Mpa | ≥80 | ≥100 | ≥70 | |
| Refrattarietà sotto carico | °C | ≥1600 | ≥1620 | ≥1550 | |
| Stabilità allo shock termico(Tempo/850) | °C | ≥40 | ≥40 | ≥35 | |
| Conduttività termica | con m*k | ≥8 | ~ | ~ | |
| Resistenza alla flessione a temperatura normale | Mpa | ≥25 | ≥30 | ≥25 | |
| Resistenza alla flessione ad alta temperatura 1250℃*1h | Mpa | ≥20 | ≥25 | ≥20 | |
| Temperatura massima di esercizio | °C | 1400 | 1500 | 1400 | |
I mattoni in carburo di silicio presentano un'elevata conduttività termica, una buona resistenza all'usura, agli shock termici e alla corrosione. Pertanto, i mattoni in carburo di silicio trovano ampia applicazione, come di seguito descritto: