詳解反應燒結碳化硅工藝

　　反?應燒結碳化硅陶瓷具有溫度強度好、耐高溫氧化、耐磨性好、熱穩定性好、熱膨脹系數小、導熱系數高、硬度高、抗熱沖擊性、耐火等優(yōu)良性能。廣泛應用于汽車(chē)、機械化、環(huán)境保護、航天技術(shù)、信息電子、能源等領(lǐng)域，成為許多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域性能好的不可替代的結構陶瓷。

　　無(wú)壓燒結被認為是有前途的SiC燒結方法。根據不同的燒結機，無(wú)壓燒結可分為固相燒結和液相燒結。在超細Beta-SiC粉末中同時(shí)添加適量B和C(氧氣含量小于2%)，使S. Proehazka在2020下燒結成密度大于98%的SIC燒結體。以Al2O3和Y2O3為添加劑，在1850-1950下燒結0.5m-SiC(顆粒表面含有少量SiO2)。結果SiC陶瓷的相對密度大于理論密度的95%，晶粒尺寸小，平均尺寸大。它是1.5微米。

　　反應燒結碳化硅廠(chǎng)家認為，純SiC只有在非常高的溫度下才能致密燒結，沒(méi)有燒結添加劑，所以很多人對SiC實(shí)施熱壓燒結工藝。添加助劑對SiC進(jìn)行熱壓燒結的研究已經(jīng)有很多報道。Alliegro等人研究了鋁、鎳、鐵、鉻等金屬添加劑對SiC致密化的影響。結果表明鋁和鐵是促進(jìn)SiC熱壓燒結的有效添加劑。F.F.Lange研究了添加不同量的Al2O3對熱壓燒結SiC性能的影響。認為熱壓燒結SiC的致密化與溶解沉淀機理有關(guān)。但是熱壓燒結過(guò)程只能生產(chǎn)簡(jiǎn)單形狀的SiC部件，一次性反應燒結碳化硅過(guò)程生產(chǎn)的產(chǎn)品數量很少，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

　　為了克服傳統燒結工藝的缺點(diǎn)，反應燒結碳化硅采用B型和C型為添加劑，劣質(zhì)靜壓燒結技術(shù)。在1900的情況下，獲得了密度大于98的微晶陶瓷，室溫彎曲強度可達600 MPa。熱等靜壓燒結可以獲得形狀復雜的致密相產(chǎn)品，產(chǎn)品具有良好的力學(xué)性能，但臀部燒結需要密閉，才能實(shí)現工業(yè)生產(chǎn)。

　　反應燒結碳化硅(也稱(chēng)為磁耦合碳化硅)是指多孔小方坯與氣相或液相反應，提高小方坯質(zhì)量，減少氣孔，以一定的強度和尺寸精度燒結成品的過(guò)程。钚-SIC粉末和石墨按一定比例混合加熱到1650左右，形成毛坯。同時(shí)，它通過(guò)氣相Si滲透或滲透到鋼坯中，與石墨反應一起生成钚-SIC，并與現有的钚-SIC粒子結合。Si完全滲透后，可以得到密度完整、尺寸未收縮的反應燒結體。與其他燒結工藝相比，在致密的過(guò)程中反應燒結的尺寸變化較小，可以制造出大小正確的產(chǎn)品，但燒結體中存在大量的SiC，反應燒結的SiC陶瓷的高溫性能會(huì )變差。無(wú)壓力燒結SiC陶瓷、熱等靜壓燒結SiC陶瓷和反應燒結SiC陶瓷具有不同的性能。

　　反應燒結碳化硅廠(chǎng)家：例如，SiC陶瓷在燒結密度和彎曲強度方面，熱壓燒結和熱等靜壓燒結較多，反應燒結SiC相對較低。同時(shí)，SiC陶瓷的力學(xué)性能隨燒結助劑的變化而變化。SiC陶瓷的無(wú)壓燒結、熱壓燒結和反應燒結具有良好的耐酸性、耐堿性能，但反應燒結SiC陶瓷抗HF等超 強酸腐蝕性能較差。溫度低于900時(shí)，幾乎所有SiC陶瓷的彎曲強度都明顯高于高溫燒結陶瓷，反應燒結SiC陶瓷的彎曲強度超過(guò)1400時(shí)急劇下降。(這是由于一定量的玻璃Si在燒結體上超過(guò)一定溫度的彎曲強度急劇下降而引起的。對于無(wú)壓力燒結和熱等靜壓力燒結的SiC陶瓷，高溫性能主要受添加劑種類(lèi)的影響。