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!
氮化硅铁中的Si3N4具有不与渣和铁完全润湿的优点，可以改善铁沟浇注料的抗侵蚀性;Si3N4的氧化产物会在试样表面形成SiO2保护膜，阻碍了材料的进一步氧化，增强其抗氧化性能;金属塑性相Fe具有助烧结作用，可以改善浇注料的力学性能.陈俊红等比较了8%(w)的氮化硅和氮化硅铁对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料在1500℃时的防氧化行为!结果发现，高温氧化气氛下，表面氮化硅铁中的Si3N4首先氧化生成SiO2，构成氧化层的主体;随着铁相材料的氧化，形成的氧化铁(Fe，)降低了氧化层的熔点及熔体的黏度，增进了熔体在浇注料表面上的润湿性和流动性，形成了覆盖于浇注料表面的氧化层而阻止了炭素材料的氧化，使其具有比纯Si3N4更好的抗氧化性能.
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翟亚伟等和LiYong等研究了以FeSi7Si3N4和SiC为主要原料在1300℃下合成氮化硅铁结合SiC复合材料，结果表明：当硅铁含量为12%(w)时，氮化硅铁结合SiC复合材料的综合性能佳;而当硅铁含量为15%(w)时，过多的Fe反而阻碍了Si的完全氮化，使硅铁的氮化程度降低，复合材料综合性能下降!金属间化合物Fe3Si在复合材料中扮演着塑性相的作用，可以提高复合材料的力学性能.而秦海霞等以热固酚醛树脂为结合剂，制备氮化硅铁-刚玉复合材料时，却发现氮化硅铁中部分Fe3Si转化成了Fe4N，酚醛树脂结合剂中部分残碳与氮气反应生成了C3N4，氮化硅与刚玉发生固溶，生成了β-SiAlON!
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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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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炮泥已从单纯的消耗性耐火材料转变成功能性耐火材料，其质量的好坏直接关系到高炉生产能否顺行!传统的炮泥已经不能适应现代冶炼要求，开发高性能炮泥势在必行.Si3N4具有熔点高、强度高、抗热震性好和结构稳定的特点，在一定程度上提高了炮泥的高温强度、抗氧化性、抗侵蚀和抗冲刷性能，但炮泥的开口性能改善不明显，而且Si3N4价格又比较昂贵，限制了其在炮泥中的使用!氮化硅铁具有Si3N4的所有特性，含有的金属塑性相Fe能促进烧结，在一定程度上又能解决Si3N4难烧结的问题，而且价格比Si3N4低廉，故对氮化硅铁在炮泥中应用的研究越来越多.
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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