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碳化硅陶瓷制備方法

文章出處:原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯:胡尊芳作者:胡尊芳人氣:-發(fā)表時(shí)間:2017-04-18 16:28:00【

  碳化硅陶瓷起始于20世紀(jì)60年代,之前碳化硅主要用于機(jī)械磨削材料和耐火材料。但隨著先進(jìn)陶瓷的發(fā)展,人們已經(jīng)不滿足于制備傳統(tǒng)碳化硅陶瓷,近幾年,各類以碳化硅陶瓷為基的復(fù)相陶瓷相繼出現(xiàn),改善了單相材料的各方面性能,使得碳化硅陶瓷得到了更加廣泛地應(yīng)用?,F(xiàn)普遍用于陶瓷球軸承、閥門、半導(dǎo)體材料、測(cè)量?jī)x、航空航天等領(lǐng)域。碳化硅是一種典型的共價(jià)鍵結(jié)合的穩(wěn)定化合物,加上其擴(kuò)散系數(shù)低,很難用常規(guī)的燒結(jié)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)致密化,必須通過(guò)添加一些燒結(jié)助劑來(lái)降低表面能或增加外界壓力來(lái)達(dá)到燒結(jié)。

a.反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷
  這種方法是以α-SiC和C為原料,加入適量的粘結(jié)劑進(jìn)行成型和千燥處理,然后放入含有Si的埋料中。當(dāng)坯體在爐內(nèi)受熱超過(guò)1400℃時(shí),坯體周圍的Si熔融,或以液態(tài),或以氣態(tài)透入到坯體的毛細(xì)管中,同坯體中的C反應(yīng)生成SiC。產(chǎn)生的SiC逐漸填充坯體中的孔隙,并把原有的α-SiC連結(jié)起來(lái),更后達(dá)到制品的致密化,并獲得強(qiáng)度。
b.熱壓燒結(jié)碳化硅陶瓷
  熱壓燒結(jié)即在燒結(jié)過(guò)程中施加一定的壓力,壓力的存在使原子擴(kuò)散速率增大,燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力增加,從而加快燒結(jié)過(guò)程。然而,在高壓條件下,燒結(jié)體中會(huì)出現(xiàn)垂直于壓力方向定向生長(zhǎng)的晶粒,為避免這種現(xiàn)象,可以選用熱等靜壓燒結(jié)的方法。
c.無(wú)壓燒結(jié)碳化硅陶瓷
  無(wú)壓燒結(jié)被認(rèn)為是SiC燒結(jié)更有前途的燒結(jié)方法,通過(guò)無(wú)壓燒結(jié)工藝可以制備出復(fù)雜形狀和大尺寸的SiC部件。根據(jù)燒結(jié)機(jī)理的不同,無(wú)壓燒結(jié)又可分為固相燒結(jié)和液相燒結(jié)。
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