文档介绍：碳化硅陶瓷的制备技术及应用一、碳化硅的前沿二、SiC粉末的合成三、SiC的烧结方法四、反应烧结碳化硅的成型工艺五、碳化硅陶瓷的应用1、前沿:碳化硅陶瓷材料具有高温强度大,高温抗氧化性强、耐磨损性能好,热稳定性佳,热膨胀系数小,热导率大,硬度高,、机械化工、环境保护、空间技术、信息电子、能源等领域有着日益广泛的应用,已经成为一种在很多工业领域性能优异的其他材料不可替代的结构陶瓷。碳化硅陶瓷的制备技术及应用不可替代哦2、SiC粉末的合成:SiC在地球上几乎不存在,仅在陨石中有所发现。因此,工业上应用的SiC粉末都为人工合成。目前,合成SiC粉末的主要方法有:1、Acheson法:这是工业上采用最多的合成方法,即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500℃左右高温反应制得。因石英砂和焦炭中通常含有Al和Fe等杂质,在制成的SiC中都固溶有少量杂质。其中,杂质少的呈绿色,杂质多的呈黑色。2、化合法:在一定的温度下,使高纯的硅与碳黑直接发生反应。由此可合成高纯度的β-SiC粉末。3、热分解法:使聚碳硅烷或三氯甲基硅等有机硅聚合物在1200~1500℃的温度范围内发生分解反应,由此制得亚微米级的β-SiC粉末。4、气相反相法:使SiCl4和SiH4等含硅的气体以及CH4、C3H8、等含碳的气体在高温下发生反应,由此制备纳米级的β-SiC超细粉。3、SiC的烧结由于碳化硅陶瓷的高性能和在工业领域中的广泛应用,SiC的烧结一直是材料界研究的热点,如何采用较简单的生产工艺在较低的温度下制备得到高致密度的碳化硅陶瓷制品也是研究者一直关心的课题;但由于碳化硅是一种共价性极强的共价键化合物,所以SiC很难烧结,必须借助烧结助剂或外部压力才可能在2000℃以下实现致密化。有研究在2050℃和SiC+1%B4C+3%C体系热压保温45分钟工艺条件下,%。由于热压工艺自身的缺点而无法应用在商业化生产中,因此无压烧结成了高性能碳化硅陶瓷工业化首选的制备方法。3、碳化硅烧结反应工艺流程图1、无压烧结1974年美国GE公司通过在高纯度β-SiC细粉中同时加入少量的B和C,采用无压烧结工艺,于2020℃成功地获得高密度SiC陶瓷。目前,该工艺已成为制备SiC陶瓷的主要方法。最近,有研究者在亚微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,在1850℃~2000℃温度下实现SiC的致密烧结。由于烧结温度低而具有明显细化的微观结构,因而,其强度和韧性大大改善。