碳化硅制作方法分析

文章出處：原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯：楊麗君作者：黃大偉人氣：-發(fā)表時間：2015-02-09 16:53:00【大中小】

碳化硅陶瓷制作方法主要有反應(yīng)燒結(jié)法、無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)。

碳化硅的反應(yīng)燒結(jié)法最早在美國研究成功。反應(yīng)燒結(jié)的工藝過程為：先將α-SiC粉和石墨粉按比例混勻，經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法制成多孔坯體。在高溫下與液態(tài)Si接觸，坯體中的C與滲入的Si反應(yīng)，生成β-SiC，并與α-SiC相結(jié)合，過量的Si填充于氣孔，從而得到無孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅通常含有8%的游離Si。因此，為保證滲Si的完全，素坯應(yīng)具有足夠的孔隙度。一般通過調(diào)整最初混合料中α-SiC和C的含量，α-SiC的粒度級配，C的形狀和粒度以及成型壓力等手段來獲得適當?shù)乃嘏髅芏?。實驗表明，采用無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)的碳化硅陶瓷具有各異的性能特點。如就燒結(jié)密度和抗彎強度來說，熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷相對較多，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅相對較低。另一方面，碳化硅陶瓷的力學(xué)性能還隨燒結(jié)添加劑的不同而不同。無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷對強酸、強堿具有良好的抵抗力，但反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷對HF等超強酸的抗蝕性較差。就耐高溫性能比較來看，當溫度低于900℃時，幾乎所有碳化硅陶瓷強度均有所提高;當溫度超過1400℃時，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷抗彎強度急劇下降。(這是由于燒結(jié)體中含有一定量的游離Si，當超過一定溫度抗彎強度急劇下降所致)對于無壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的碳化硅陶瓷，其耐高溫性能主要受添加劑種類的影響。