ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอุณหภูมิสูง เช่น การถลุงเหล็ก การพัฒนาและการวิจัยวัสดุทนไฟและวัตถุดิบจึงเป็นเรื่องเร่งด่วน วัตถุดิบสังเคราะห์ถูกนำมาใช้มากขึ้นเป็นวัสดุทนไฟที่มีแนวโน้ม เฟอร์รัสซิลิคอนไนไตรด์ (Fe-Si3N4) เป็นวัตถุดิบสังเคราะห์ชนิดใหม่ที่ปรากฏในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เตรียมจากโลหะผสมเหล็ก FeSi75 โดยใช้เทคโนโลยีไนไตรด์และกระบวนการสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูง
ลักษณะของเฟอร์โรซิลิคอนไนไตรด์
เฟอร์โรซิลิคอนไนไตรด์สำหรับวัสดุทนไฟเป็นผงสีเทา-ขาว (หรือสีน้ำตาล) และเฟอร์โรซิลิคอนไนไตรด์สำหรับทำเหล็กเป็นวัสดุเม็ดสีเทา-ขาว ซิลิคอนไนไตรด์เป็นส่วนผสมของซิลิคอนไนไตรด์และเหล็ก โดยทั่วไปจะมี Si3N4 75% ถึง 80% (w) 12% ถึง 17% (w) Fe และ Si อิสระไม่เกิน 1% (w) Si3N4 ในเฟอร์โรซิลิคอนไนไตรด์มีรูปแบบผลึกสองรูปแบบ และ ซึ่งทั้งสองรูปแบบเป็นผลึกหกเหลี่ยม ธาตุเหล็กมีอยู่ในรูปของ -Fe หรือ (และ) เหล็กซิลิไซด์
เนื่องจากเฟอร์โรซิลิกอนมีเฟส Si3N4 จึงมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมของ Si3N4 เช่น การหักเหของแสงสูง ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี ความแข็งแรงเชิงกลสูง ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว อัตราการขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ และความต้านทานการเกิดออกซิเดชันสูง มีข้อดีหลายประการ เช่น คุณสมบัติที่ดี นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติในการเผาผนึกที่ดีเนื่องจากมีเฟสพลาสติก Fe ในเวลาเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับซิลิคอนไนไตรด์ เฟอร์โรซิลิคอนไนไตรด์มีราคาถูกกว่าและง่ายกว่าในการส่งเสริมและผลิตในอุตสาหกรรม ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับวัสดุทนไฟ ขั้นตอนการยึดเกาะที่อุณหภูมิสูง และวัสดุโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเตาถลุงเหล็ก คูเหล็กหล่อได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการวิจัยเพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับวัสดุเฟอร์โรซิลิคอนไนไตรด์และการประยุกต์ในวัสดุทนไฟ
