氮化硅鐵(Fe-Si3N4)是近些年來出現的一種新型合成原料，它是以FeSi75鐵合金為原料，利用氮化技術和高溫合成工藝制備而成的。耐火材料用氮化硅鐵是一種灰白色(或茶褐色)的粉末，煉鋼用氮化硅鐵是灰白色粒狀物。氮化硅鐵是氮化硅和鐵的混合物，一般含有75%～80%(w)的Si3N4，12%～17%(w)的Fe，游離的Si不大于1%(w)。氮化硅鐵中的Si3N4有α和β兩種晶型，均為六方晶體，鐵元素以α-Fe或(和)鐵的硅化物形式存在。
氮化硅鐵的合成方法主要有直接氮化法、碳熱還原氮化法、氣相沉積法、熱分解法、自蔓延高溫燃燒合成法、閃速燃燒合成法、微波合成法、硅鐵熔體氮化法等。
閃速燃燒合成裝置剖面圖
目前氮化硅鐵主要用于澆注料、炮泥和復合耐火材料等耐火材料中。
- 澆注料
氮化硅鐵在澆注料中的應用主要側重于Al2O3-SiC-C鐵溝澆注料、鎂質澆注料和高鋁澆注料等。
- 炮泥
炮泥是一種用于堵塞高爐出鐵口的重要耐火材料，出鐵時，渣、鐵同時從出鐵口排出。隨著高爐的大型化和長壽化，高風溫、富氧噴吹、高壓等冶煉技術的不斷強化，對出鐵口炮泥的性能提出了更高的要求，如具有高的抗化學、渣和生鐵侵蝕性，良好的燒結性、填充性，優良的抗熱震性和高溫體積穩定性，環境污染小，易開口，能延長出鐵時間并保護爐缸。 含氮化硅鐵的炮泥在實際使用過程中鐵流穩定，無噴濺、紅點等異?，F象，高溫抗折強度高，耐鐵水沖刷性強，可實現穩定出鐵60min以上，能夠完全堵塞鐵口，無鉆風跑火現象。
- 復合耐火材料
復合耐火材料是由兩種或兩種以上不同性質的耐火原料，通過物理或化學的方法，在宏觀(微觀)上組成具有新性能的耐火材料。氮化硅鐵在復合耐火材料中的應用主要側重于含碳復合材料和無碳復合材料。
