文档介绍：第 48 卷第 4 期
2012中国年陶第瓷 4 期中国陶瓷 2007年中国第陶1 期瓷
2012年 4 月
综述与评述文章编号:1001-9642(2012)4-0001-06
碳化硅致密陶瓷材料研究进展
戴培 1, 2,周平 1,王泌宝 1,李晓丽 1,杨建锋 2
(1 潍坊工商职业学院机电工程系, 诸城 262234 ;
2 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室, 西安 710049)
【摘要】碳化硅材料以其优异的性能得到了越来越反应烧结碳化硅产品开始逐步商业化[3]。
广泛的应用,通过简要介绍碳化硅致密陶瓷的制备方法及由于硅与碳化合生成碳化硅是剧烈的放热反应,因
其性能和总结近年来国内外的研究进展,来展望碳化硅致此在原始坯体中通常要加入一定量的碳化硅颗粒。由于
密陶瓷材料的研究发展趋势。硅的液相会通过气孔的毛细管力进入到坯体内部,所以
【关键词】碳化硅陶瓷,致密材料,陶瓷烧结控制原始坯体的气孔率显得尤为重要。进入坯体内部的
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中图分类号: 文献标识码:B 残余硅会留在坯体中,因此反应烧结法无法制备出单相
的碳化硅陶瓷。另外,反应烧结碳化硅的强度也不高,
0 引言通常在 300MPa 左右,并且当温度超过硅的熔点(1414℃)
碳化硅陶瓷具有高温强度和抗氧化性好、耐磨性能时,产品的强度会由于残余硅的熔解而急剧下降。在反
和热稳定性高、热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性应烧结过程完成后,将得到的陶瓷在高温下使硅蒸发将
好等优点,在航空、航天、汽车、机械、石化、冶金和其去除,得到的材料虽然气孔率较高,但仍可以保持一
电子等行业得到了广泛的应用,除了用作研磨剂和耐火定的强度。产品的强度和其他性能与其气孔率和微观结
材料,碳化硅产品在耐磨损部件和精密加工元件中的应构密切相关[4]。由于反应烧结法合成的碳化硅材料在烧结
用也逐渐增加。由于大部分碳化硅制品都属于高附加值过程中没有体积收缩,可以制备出体积大、形状复杂的
产品,市场前景广阔,因此受到很多国家的重视,一直部件,因此在工业生产中产量较大,主要用于炉料、坩
是材料学界研究的重点,如何制得高致密度的碳化硅陶埚和匣钵等。由于碳化硅具有较低的热膨胀系数和较高
瓷也是研究者一直关心的课题。目前用于制备碳化硅致的弹性模量,因此反应烧结碳化硅也成为空间反射镜的
密陶瓷的方法主要有反应烧结法、无压烧结法、液相烧理想材料[5]。
结法、热压和热等静压烧结法等,碳化硅陶瓷的性能随 2000 年,西安交通大学黄清伟等人研究了以碳毡为
制备工艺的不同会发生一定的变化,本文主要对碳化硅生坯制备反应烧结碳化硅的纤维组织特点,其碳化硅颗
致密陶瓷的制备方法及其性能进行简单介绍。粒形态均匀细小且呈线状,而将碳毡浸渍过树脂后制得
1 碳化硅致密陶瓷的制备及性能的反应烧结碳化硅,其颗粒粗大且不均匀[6],在研究生坯
反应烧结法(Reaction sintering) 制备参数和产品氧化时间对产品性能的影响时发现,当
反应烧结制备碳化硅的过程中存在 Si+C → SiC 的碳化硅颗粒的粒度一定时,坯体中碳粉的尺寸和氧化处
化学反应。将碳化硅粉料和碳颗粒制成的多