碳化硅陶瓷制備方法
碳化硅陶瓷起始于20世紀60年代,之前碳化硅主要用于機械磨削材料和耐火材料。但隨著先進陶瓷的發(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用?,F(xiàn)普遍用于陶瓷球軸承、閥門、半導體材料、測量儀、航空航天等領域。碳化硅是一種典型的共價鍵結合的穩(wěn)定化合物,加上其擴散系數(shù)低,很難用常規(guī)的燒結方法來實現(xiàn)致密化,必須通過添加一些燒結助劑來降低表面能或增加外界壓力來達到燒結。
a.反應燒結碳化硅陶瓷
這種方法是以α-SiC和C為原料,加入適量的粘結劑進行成型和千燥處理,然后放入含有Si的埋料中。當坯體在爐內受熱超過1400℃時,坯體周圍的Si熔融,或以液態(tài),或以氣態(tài)透入到坯體的毛細管中,同坯體中的C反應生成SiC。產(chǎn)生的SiC逐漸填充坯體中的孔隙,并把原有的α-SiC連結起來,更后達到制品的致密化,并獲得強度。
b.熱壓燒結碳化硅陶瓷
熱壓燒結即在燒結過程中施加一定的壓力,壓力的存在使原子擴散速率增大,燒結驅動力增加,從而加快燒結過程。然而,在高壓條件下,燒結體中會出現(xiàn)垂直于壓力方向定向生長的晶粒,為避免這種現(xiàn)象,可以選用熱等靜壓燒結的方法。
c.無壓燒結碳化硅陶瓷
無壓燒結被認為是SiC燒結更有前途的燒結方法,通過無壓燒結工藝可以制備出復雜形狀和大尺寸的SiC部件。根據(jù)燒結機理的不同,無壓燒結又可分為固相燒結和液相燒結。
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此文關鍵字:碳化硅陶瓷
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