加入氮化硅铁的炮泥在高温加热过程中，发生的反应除了沥青的分解、炭化和助烧结剂的液相烧结外，主要反应就是氮化硅铁在含碳材料中的反应，其气氛主要是含NOCO2和CO等的混合气体!其可能发生的主要反应如下：可见，加入氮化硅铁后，在高温下试样表面的Si3N4能氧化生成SiO2保护膜，阻碍炮泥的进一步氧化，提高炮泥的抗氧化性能！炮泥中的氮化硅铁在反应触媒——金属塑性相Fe和碳的参与下反应生成Si2N2O、SiC和AlN新相，强化了炮泥的基质和组织结构，提高材料的中温和高温强度!
而且，试样内部Si3N4氧化生成的SiO2活性较高，其能与材料中的Al2O3反应生成莫来石，更进一步提高高温强度及材料的耐冲刷性，延长出铁时间。高温下N2和CO等气体的逸出使试样中产生气孔，提高炮泥在实际使用过程中的开孔性能.同时，生成的N2和CO具有减少与铁水接触界面的摩擦作用，而且一部分气体又贮存于气孔中，这双重作用均抑制了铁水及熔渣向炮泥中的渗入及蚀损，提高材料的抗侵蚀和渗透性能。周永平等认为氮化硅铁的量不应超过15%(w)，因为过多氮化硅铁量的添加会使炮泥的气孔率过大，造成强度下降!
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这些新物相的形成增强了颗粒与基质之间以及基质内部的结合，提高了材料的力学性能.李勇等以过渡塑性理论为基础，成功研制出不烧氮化硅铁-棕刚玉复合耐火材料和不烧氮化硅铁-尖晶石-刚玉复合耐火材料，无需高温烧成，生产工序简单，原料价格低廉，大大降低了生产成本，同时产品具有强度高、抗热震性好、抗侵蚀性好、寿命长等特点，满足了RH精炼用耐火材料无铬化的需求。同时还研制出不烧氮化硅铁-氧化铝复合无碳滑板，无需高温烧成，无需浸油工序，大大降低了生产成本，且滑板内因不含AI4C3和AlN，具有良好的抗水化性能，满足了洁净钢连铸的需求!
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而浇注料内部的Fe并不是以氧化铁(FexO)的形式存在，对高温性能不会有害。刘斌的研究也得出同样的结论，并且发现氮化硅铁中的Si3N4在高温下氧化生成的N2和炭素材料氧化生成的CO会堵塞材料的内部气孔，从而有效地防止了进一步氧化！有研究表明：添加5%(w)的氮化硅铁可以提高Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料的高温抗折强度、高温抗氧化性能.邢春山发现，随着氮化硅铁加入量的增加，铁沟浇注料的抗渣侵蚀性能略有提高！
氮化硅铁结合SiC复合材料在1100~1300℃的氧化主要是SiC与Si3N4的氧化，氧化产物SiO2能起到保护膜的作用，阻止进一步的氧化;而且，氧化反应初期单位面积的质量变化符合直线规律，氧化中期符合二次曲线规律，氧化后期符合抛物线规律！研究还表明，相比Si3N4结合SiC复合材料，氮化硅铁结合SiC复合材料中的Fe还可以提高材料的抗热震性.朱晓燕等以FeSi75和SiC为主要原料，直接氮化烧结，在1450℃成功制备了性能优异的氮化硅铁结合SiC复合材料，此材料的耐压强度为145MPa，荷重软化开始温度为1750℃，其主要物相组成为SiC、α-Si3N4和Fe3Si，氮化产物以α-Si3N4为主，并有少量的β-Si3N4;而且Fe并未参加氮化，而是以稳定的金属间化合物Fe3Si的形式分散于晶界中。
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随着钢铁冶炼等高温技术的发展，耐火材料及原料的开发及研究迫在眉睫，合成原料作为一种具有发展前途的耐火材料得到越来越多的应用！氮化硅铁(Fe-Si3N4)是近些年来出现的一种新型合成原料，它是以FeSi75铁合金为原料，利用氮化技术和高温合成工艺来制备的。氮化硅铁因含有Si3N4相，而具有Si3N4的一些优异性能，如高的耐火度，良好的抗侵蚀性，高的力学强度，良好的抗热震性，较低的热膨胀率，较高的抗氧化性等一系列优点;又因其含有Fe塑性相而具有良好的烧结性能！
氮化硅铁中少量的SiO2在高温下也消失了，少部分Si3N4转变为Si2N2O，与Fe3Si—起弥散于新相SiC之中!2无碳复合材料张勇等和PengDayan等在SiC颗粒中添加硅铁粉(FeSi2)，加压成形后在氮化炉内直接氮化烧成氮化硅铁结合SiC复合材料时，发现硅铁粉的添加量应小于15%(w)，而且还需通过控制氮化炉内氮的平衡分压和减缓升温速率的措施来控制氮化反应的进度，以此减缓氮化过程中试样内部的应力，防止试样的损坏。
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