重结晶碳化硅烧成中碳化硅的分解现象、热力学条件及对蒸发凝聚的影响
碳化硅材料热学性能的研究与发展
山东化工SHANDONGCHEMICALINDUSTRY・90・2021年第50卷碳化硅材料热学性能的研究与发展白素媛，丛士博，吴宝丽，白容榕，吴可（辽宁师范大学物理与电子技术学院，辽宁大连116021）摘要:碳化硅材料在航天工业中被用于热保护系统的超高温陶瓷复合材料。
本文介绍了在高温氧化环境中使用的主要是碳化硅陶瓷复合材料，还分析了碳化硅的氧化过程和解决方案’碳化硅通常与碳纤维混合，用于非氧化物基体材料中，从而获得增强复合材料，在2600＜以上的温度下进行应用’进而%本文重点介绍了三代碳化硅纤维的发展以及简单说明了碳化硅纤维的两种商业制备方法’最后对碳化硅材料的抗氧化性和经济性上提出了一些展望'关键词:碳化硅;热保护系统;超高温陶瓷复合材料;碳化硅纤维中图分类号:TQ163.4文献标识码：A文章编号：1008-021X（2021）05-0090-02Research and Development of Thermal Propertiet of SiCBai Suyuan%Cong Shio,Wu Baoli%Bai Rongrong%Wu Ke(LoaonongNoemaeUnoeeesoiy%Daeoan116021%Chona)Abstract:SiC ma——al is an ul—a-h—h temperature ceramic composite ma——al used in thermal protection sys—m in ae—space ondusiey.Thospapeeonieoducesihesoeocon caebodeceeamoccomposoiesused on hogh iempeeaiueeoiodaioon eneoeonmeni,and analyzes the oxida—on process and solutions of silicon carbide.SiC is usutly mixed with carbon—ber and used in non-oxide matrio materials to obtain—iPo—ed composites that can be used at temperatures above2600<-Furthermore,the development of three generations of silicon carbide fibers and too comme—iai preparation methods of silicon carbide fibers are introduced in this paper.Fina—y,some p—spects—r the oxidation resistance and economy of SiC materials are put for—ard-Key wordt:SiC;thermal protection sys—m；u——-h—h temperature ceramic composites;silicon carbide fibre在许多先进工程陶瓷中，碳化硅是一种非常重要的高温结构材料，由于其具有优异的高温热稳定性、低密度、高硬度、耐侵蚀性和氧化环境下的自钝化等特性，所以可用于航空航天和能源相关领域⑴’宇宙飞行、穿越地球大气层和行星大气层以及超音速飞行，都需要在高温和恶劣环境中使用热保护系统，以保护飞行器和机组人员。
碳化硅高温反应
碳化硅是一种具有高温稳定性和优异机械性能的陶瓷材料，常用于制备高温结构材料、电子器件、耐磨材料等。
在高温下，碳化硅可以发生多种化学反应，下面列举几种常见的碳化硅高温反应：
1. 热分解反应：碳化硅在高温下会发生热分解反应，生成二氧化硅和碳。
反应式如下：SiC + O2 →SiO2 + C
2. 氧化反应：碳化硅在高温下可以与氧气发生氧化反应，生成二氧化硅和碳。
反应式如下：SiC + O2 →SiO2 + C
3. 碳化反应：碳化硅在高温下可以与碳或一氧化碳发生碳化反应，生成碳化硅和二氧化碳。
反应式如下：
SiC + C →2SiC
SiC + CO →SiC + CO2
4. 氮化反应：碳化硅在高温下可以与氮气发生氮化反应，生成氮化硅。
反应式如下：
SiC + N2 →SiCN
5. 氧化氮反应：碳化硅在高温下可以与氧气和氮气发生氧化氮反应，生成氮化硅和二氧化碳。
反应式如下：
SiC + N2 + O2 →SiCN + CO2
这些高温反应对碳化硅的性质和结构都会产生影响，因此在碳化硅的制备和应用过程中需要对其高温反应进行深入研究。
碳化硅碎裂_失效原因_解释说明
碳化硅碎裂失效原因解释说明1. 引言1.1 概述碳化硅是一种重要的结构材料，具有高硬度、高熔点、耐腐蚀和优异的热导性能等特点。
它在航空航天、电子器件、光学器件等领域广泛应用。
然而，碳化硅在使用过程中常常出现碎裂失效问题，严重影响了其性能和寿命。
因此，对于碳化硅碎裂失效原因进行深入探究和解释十分必要。
1.2 文章结构本文旨在系统地讨论碳化硅碎裂失效的原因并进行解释说明。
首先，在第2部分中将介绍碳化硅的定义与背景以及其成分和结构特点。
接着，在第3部分中将详细阐述外部因素对碳化硅碎裂失效的影响机制。
再者，在第4部分中将进一步解释说明扩散作用和晶格缺陷、温度梯度和应力作用、以及加工缺陷对碳化硅失效的影响原因。
最后，在第5部分将对以上观点进行总结，并给出未来研究方向的展望和建议。
1.3 目的本文的目标是对碳化硅碎裂失效进行全面深入的原因解释和说明。
通过对碳化硅结构、外部环境以及加工缺陷等因素的综合分析，旨在揭示碳化硅碎裂失效的机制，为进一步改善碳化硅材料的性能和提高其应用寿命提供理论依据。
2. 碳化硅碎裂失效原因：2.1 定义与背景：碳化硅是一种陶瓷材料，具有高熔点、高硬度和高耐热性等特点。
它被广泛应用于电子、能源和冶金等领域。
2.2 成分和结构特点：碳化硅由碳和硅元素组成，结晶方式为立方晶系。
其晶体结构稳定且颗粒间无规则排列，形成了一种均匀的微晶结构。
2.3 外部因素影响：碳化硅的断裂失效主要受到以下外部因素的影响：张力：在应力作用下，碳化硅会产生内部的应力集中。
当这些应力达到材料的抗拉极限时，就会引发裂纹的扩展和断裂。
温度梯度：不同部位受到不同温度影响时，会形成温度梯度。
由于碳化硅具有较低的导热性能，在温度梯度作用下容易产生热应力，导致材料失效。
加工缺陷：在制造过程中可能会引入各种加工缺陷，如气孔、夹杂物等。
这些缺陷会影响碳化硅的力学性能，并可能成为应力集中的起始点，导致碳化硅断裂。
上述外部因素共同作用下，碳化硅容易发生碎裂失效现象。
碳化硅反应烧结技术特点
碳化硅反应烧结技术特点嘿，朋友们！今天咱们来聊聊碳化硅反应烧结这个超酷的技术，就像是一场材料界的奇妙魔法秀呢！你看啊，碳化硅反应烧结就像一个超级大厨在做菜。
把各种原料当作食材，然后通过特殊的“烹饪”方式，也就是反应烧结，让它们融合在一起，变成超级厉害的碳化硅。
这原料就像是性格各异的小伙伴，有活泼的，有内敛的，在这个烧结的大锅里，却能和谐共处，真是神奇得像魔法棒一挥，大家就手拉手啦。
这个技术的特点之一是它的“宽容度”。
它就像一个包容的大姐姐，不管原料有那么一点点的小瑕疵，都能把它们包容进去，然后慢慢调整。
就好比一群调皮的孩子，即使有些小缺点，大姐姐也能把他们带得规规矩矩，最后成为优秀的碳化硅成品。
再说说它的烧结过程，那速度就像是短跑运动员冲刺一样。
在反应烧结时，各种反应迅速发生，就像一场激烈的接力赛，一棒接一棒，很快就把碳化硅的结构搭建起来。
而且这个过程中的反应，就像烟花在夜空中绽放一样绚烂多彩，只不过这是微观世界里的烟花秀，各种原子在那里欢呼雀跃，组合成我们想要的碳化硅结构。
碳化硅反应烧结后的产品啊，强度高得吓人。
就像超级英雄一样，坚不可摧。
如果普通材料是软趴趴的小绵羊，那反应烧结出来的碳化硅就是威风凛凛的大狮子，无论是面对压力还是冲击力，都能稳稳地站在那里，不屑一顾。
还有哦，这个技术的适应性特别强，就像万能钥匙一样。
不管是做小零件还是大型的部件，它都能轻松胜任。
就像一个能随时变换角色的演员，演得了小配角，也能担得起大主角的重任。
而且，碳化硅反应烧结的成本控制就像一个精明的小管家。
不会让你花费太多的钱，却能得到质量超棒的产品。
就像花小钱办大事的高手，让生产厂家们心里乐开了花。
在精度方面呢，它就像一个超级精准的狙击手。
能把尺寸控制得恰到好处，误差小得几乎可以忽略不计。
这就好比你想要一个完美的雕塑，它就能给你雕刻得细致入微，连最挑剔的艺术家都会竖起大拇指。
这个技术还很环保呢，就像一个环保小卫士。
在生产过程中不会制造出一大堆污染环境的垃圾，干净利落地完成碳化硅的制造，让地球妈妈也能开心地笑一笑。
重结晶碳化硅制品等静压成型研究
重结晶碳化硅制品等静压成型研究李小池;王涛【摘要】传统的重结晶碳化硅制品成型方式,以干压成型、注浆成型、可塑成型为主,研究了重结晶碳化硅制品的等静压成型工艺.等静压成型重结晶制品,是将重结晶碳化硅制品的原料:50～200 μm的碳化硅粒度砂和5～20 μm的碳化硅微粉按一定比例,加上粘结性较强的水溶性纤维素和聚乙烯醇,加入成型模具,利用等静压机成型出密度高、强度大的重结晶碳化硅制品素坯.通过实验、测试分析、结果讨论,研究了成型压力、保压时间以及粘结剂含量对碳化硅制品素坯密度、强度和素坯和成品的微观结构的影响.通过扫描电镜分析:等静压成型的重结晶碳化硅制品的素坯和烧成品,致密度高,坯体中很少有气孔.研究结果还表明:随着成型压力增大,密度也不断增大,最佳成型压力为200 MPa;保压时间的长短,对素坯密度、强度也有影响,最佳保压时间为160 s,实验选用粘结剂最佳含量为2％.与传统成型方法相比,冷等静压成型所得的素坯和成品强度大、密度高、坯体均匀.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】5页(P345-349)【关键词】碳化硅制品;冷等静压成型;素坯;成品;性能研究【作者】李小池;王涛【作者单位】西安科技大学材料科学与工程学院,陕西西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75+8.120 引言碳化硅制品是典型的以共价键为主的材料，具较高的高温强度、良好的抗氧化性、高热导率和低热膨胀系数、抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，广泛应用于机械、冶金、化工和航空航天等领域的关键陶瓷部件［1－4］。
碳化硅制品的生坯密度是其一相非常重要的参数，它对烧成后碳化硅制品的密度起着至关重要的作用。
碳化硅制品密度对碳化硅制品的使用寿命与其工作寿命有着非常大的影响。
碳化硅制品随着使用温度和使用时间的增加，其碳化硅材料的高导热、抗热震、高强度将逐渐失效，最终因变化过大而不能继续使用［5－7］。
硅浸润反应烧结碳化硅 科学
硅浸润反应烧结碳化硅科学一、硅浸润反应简介硅浸润反应是指将含碳物质（如木材、石墨等）与硅粉混合后，在高温下进行反应，使得硅粉被溶解并渗透到含碳物质中，最终生成碳化硅。
该反应是制备碳化硅的重要方法之一，具有简单、低成本等优点。
二、反应机理1. 反应前期：在高温下，硅粉开始被加热，并逐渐融化。
2. 反应中期：融化的硅粉开始渗透到含碳物质中，并与其发生反应。
3. 反应后期：形成了大量的SiC颗粒和残留的未反应的Si和C。
三、影响因素1. 温度：温度越高，反应速率越快，但过高的温度会导致过量的气体生成和产物结晶不完全。
2. 时间：时间越长，SiC颗粒尺寸越大，但过长的时间会导致产物结晶不完全。
3. 硅/碳比例：较低的Si/C比例会导致产物中残留大量未反应的Si和C；较高的Si/C比例会导致产物中含有较多的SiO2和CO。
4. 硅粉粒度：粒度越小，反应速率越快，但过小的颗粒会导致反应不完全。
四、烧结碳化硅烧结碳化硅是指将碳化硅粉末在高温下进行压制和烧结，形成具有一定密度和强度的块状材料。
该方法可以制备出高纯度、高密度、高强度的碳化硅材料，广泛应用于电子、光电等领域。
五、烧结过程1. 压制：将碳化硅粉末放入模具中，并施加一定压力，使其紧密地结合在一起。
2. 热处理：将压制好的样品置于高温下进行热处理，使其结构发生变化并形成晶界。
3. 烧结：在高温下对样品进行再次加热，并施加一定压力，使其形成更为致密的结构。
六、影响因素1. 碳化硅粉末质量：质量较好的碳化硅粉末可以保证最终产品具有良好的性能。
2. 压制条件：压力和时间的大小对最终产品的密度和强度有很大影响。
3. 热处理条件：温度和时间的选择对晶界的形成和样品结构的稳定性有很大影响。
4. 烧结条件：温度、压力和时间的选择对最终产品的密度、强度和晶粒尺寸有很大影响。
七、结语硅浸润反应烧结碳化硅是一种制备碳化硅材料的重要方法，具有简单、低成本、高纯度等优点。
在实际应用中，需要考虑多种因素对反应或烧结过程的影响，并进行合理调控，以获得最佳效果。
重结晶碳化硅烧成中碳化硅的分解现象、热力学条件及对蒸发凝聚的影响
重结晶碳化硅烧成中碳化硅的分解现象、热力学条件及对蒸发凝聚的影响孙洪鸣;赵亚滨;李娅洁;何新涛;王立华;郝岩【摘要】重结晶碳化硅陶瓷烧成试验采用国内碳化硅微粉,对其烧成后的现象与结果进行分析检测,在热力学分析和试验的基础上得出含有较多杂质的国内碳化硅微粉在重结晶烧成中有显著分解挥发,而且影响碳化硅的蒸发凝聚过程。
%Sintering experiment of recrystallized silicon carbide was carried out using domestic silicon carbide micropowder.The sintered results were examined after the experiment.Characterization by thermochemistry,EDX and SEM shows that during sintering the domestic silicon carbide micropowder with impurity will decompose to a certain degree and decomposition will influence evaporation and condensation.【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(卷),期】2012(019)001【总页数】4页(P11-14)【关键词】陶瓷;重结晶碳化硅;烧成;分解;蒸发与凝聚【作者】孙洪鸣;赵亚滨;李娅洁;何新涛;王立华;郝岩【作者单位】辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144;辽宁沈阳星光技术陶瓷有限公司,碳化硅陶瓷工程研究中心,辽宁沈阳110144【正文语种】中文【中图分类】TQ174.530前言重结晶碳化硅陶瓷是将多种级配高纯度α-SiC微粉经配料、成型、干燥，最后在真空烧结炉的条件下高温烧结，微粉在超高温条件下经蒸发-凝聚（结晶）烧制成陶瓷制品。
重结晶碳化硅提纯技术
重结晶碳化硅提纯技术
重晶石碳化硅是一种常见的半导体材料，常常用于高温、高压和高频电子器件。
本文介绍了一种重结晶碳化硅的提纯技术。
1. 原料准备：将粉末状的重晶石碳化硅样品与足量的氯化铝混合均匀。
2. 反应过程：将原料放入高温炉中，在气氛控制下进行反应，通入氩气保护，使温度保持在2000℃左右，反应4-6小时。
3. 冷却处理：熔体在高温下形成，并逐渐冷却到室温，形成结晶碳化硅。
4. 浸泡处理：将结晶碳化硅样品放入5%的氢氟酸（HF）溶液中浸泡48小时，然后再进行多次反复的用纯水浸泡和风干，以去除氯化铝和其他杂质离子。
5. 研磨和烘干：将处理好的样品进行研磨和烘干，并用超声波清洗，最后获得高纯度的重结晶碳化硅样品。
这种提纯技术可以有效地去除重晶石碳化硅中的杂质离子，提高其纯度和物理化学性能，适用于高要求的半导体器件制备领域。
碳化硅的价态-概述说明以及解释
碳化硅的价态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳化硅是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用领域。
它由碳和硅元素组成，具有优异的物理和化学性质。
在碳化硅的晶体结构中，碳与硅以特定的比例结合，形成一种稳定的化合物。
随着科技的发展，碳化硅被广泛应用于电力电子、石油化工、汽车工业等领域。
由于其优异的导热特性和高耐温性能，碳化硅在功率电子器件中有着重要的地位。
此外，碳化硅材料还具有较高的化学稳定性和机械强度，可用于制造高温传感器和陶瓷材料。
本文将重点研究碳化硅的价态变化。
价态是指物质中原子的电荷状态或氧化态。
碳化硅由于碳和硅元素的特性不同，其价态变化具有一定的复杂性。
本文将系统地探讨碳化硅在不同条件下的价态转变情况，并分析其影响因素。
最后，本文将总结碳化硅的价态变化，并探讨该材料价态在实际应用中的作用。
随着对碳化硅材料认识的不断深入，研究者们将会有更多的了解其价态在电子器件、传感器等领域的应用潜力。
未来的研究方向将着重于进一步解析碳化硅的价态变化机制，并开发出更高效、稳定的碳化硅材料。
总之，本文将通过对碳化硅的价态进行详细研究，为深入理解该材料的性质和应用提供重要的参考。
同时，本文将对未来碳化硅价态的研究方向提出展望，以推动该领域的进一步发展。
文章结构部分的内容应该介绍本篇文章的组织结构和各个章节的主要内容。
以下是文章1.2文章结构部分的可能内容:文章结构:本篇文章主要由引言、正文和结论三个部分组成。
其中，引言部分概述了本文的主题和目的，正文部分对碳化硅的基本概念、晶体结构和价态变化进行了详细讨论，结论部分总结了碳化硅价态的变化规律，并探讨了其应用和未来研究方向。
引言部分:引言部分主要概述了碳化硅的价态问题，介绍了碳化硅作为一种重要材料在各个领域的应用，并提出了本文的目的和重要性。
正文部分:正文部分主要分为三个小节，分别是碳化硅的基本概念、晶体结构和价态变化。
在2.1碳化硅的基本概念中，将介绍碳化硅的化学性质、物理性质以及其在材料科学中的重要作用。
碳化硅分解温度
碳化硅分解温度碳化硅是一种重要的结构陶瓷材料，具有高硬度、高熔点和抗氧化性等优良特性。
在高温下，碳化硅会发生分解反应，产生二氧化碳和硅。
碳化硅的分解温度受到多种因素的影响，包括碳化硅晶体结构、杂质含量以及加热速率等。
本文将就碳化硅分解温度及其影响因素进行阐述。
1. 碳化硅分解反应碳化硅的分解反应可以用下述方程式表示：SiC → Si + CO2该反应在高温下进行，碳化硅晶体结构中的碳原子会与氧气反应生成二氧化碳，并使晶体中的硅原子被还原为自由状态。
2. 碳化硅的晶体结构及影响碳化硅的晶体结构主要有β相和α相两种。
β相碳化硅具有密堆积的六方晶体结构，晶体中的碳原子和硅原子以等摩尔比例的方式排列。
α相碳化硅则具有四方晶体结构，晶体中的碳原子和硅原子的比例不同于β相。
实验证明，β相碳化硅的分解温度约为2730~2770°C，而α相碳化硅的分解温度则在温度范围为2000~2500°C之间。
因此，在研究碳化硅分解温度时，需要考虑材料中存在的晶体结构。
3. 杂质含量的影响碳化硅材料中的杂质含量也会对其分解温度产生影响。
一般来说，杂质含量越高，碳化硅的分解温度就越低。
其中，氮杂质是影响碳化硅分解温度的主要因素之一。
氮杂质可以从分子角度扰动晶体结构，使得分解过程中能量的传递途径发生变化，进而降低了分解温度。
此外，其他杂质如氧、水分、金属离子等也会对碳化硅的分解温度产生一定影响。
氧杂质的存在可加剧碳化硅与氧气之间的反应速率，从而降低分解温度。
4. 加热速率的影响碳化硅的分解温度还受到加热速率的影响。
研究表明，在相同条件下，较快的加热速率将导致较低的分解温度。
这是因为减缓加热速率可以增加硅化二氧化碳的挥发速率，使得反应在较低的温度下进行。
快速加热会造成温度梯度，导致反应过程中表层温度较高，有利于碳化硅的分解反应。
总结：碳化硅的分解温度受到多种因素的影响，包括晶体结构、杂质含量和加热速率等。
β相碳化硅的分解温度约为2730~2770°C，而α相碳化硅的分解温度则在2000~2500°C之间。
碳化硅晶体生长 核心技术-概述说明以及解释
碳化硅晶体生长核心技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳化硅（SiC）晶体生长是一项关键的核心技术，其在半导体器件、光电子设备以及高温应用领域具有广泛的应用前景。
概括来说，碳化硅晶体生长是通过从气相中的碳源和硅源中沉积碳化硅晶体的过程。
该过程可以在高温下进行，通常采用物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）的方法进行。
碳化硅晶体具有许多优异的性能，如高温稳定性、较高的硬度、较好的耐辐照性和优异的导热性等。
因此，碳化硅晶体广泛应用于高功率电子器件、射频功率放大器、蓝光发光二极管和高温传感器等领域。
然而，碳化硅晶体的生长过程相对复杂，需要考虑多种因素，如温度、压力、气氛组成以及衬底特性等。
在碳化硅晶体生长的过程中，关键的技术包括碳源选择、化学反应条件控制以及晶体表面与衬底之间的匹配。
碳源的选择对晶体质量和生长速率有着重要影响，常用的碳源包括甲烷、乙烯和苯等。
此外，控制化学反应条件如反应温度、压力和气氛成分对晶体的质量和生长速率也有着重要的影响。
晶体表面与衬底之间的匹配是碳化硅晶体生长过程中的关键问题。
表面匹配不良容易导致晶体缺陷的产生，影响晶体的性能。
因此，为了获得高质量的碳化硅晶体，需要在生长过程中控制杂质的存在，同时考虑晶体的生长方向和衬底的表面结构。
总之，碳化硅晶体生长是一项关键的核心技术，其应用前景广阔。
了解碳化硅晶体生长的基本原理和关键技术对于提高晶体的质量和生长速率具有重要意义。
随着技术的不断进步，碳化硅晶体的生长技术将不断完善，为半导体和光电子领域的发展做出更大的贡献。
1.2文章结构本文将在以下几个部分分别阐述碳化硅晶体生长的核心技术。
首先，在引言部分将概述该主题，并介绍本文的结构和目的。
接着，在正文部分的第一章，将详细解释碳化硅晶体生长的基本原理，包括碳化硅晶体的特性、生长机制和影响生长的因素等内容。
在第二章，将侧重探讨碳化硅晶体生长过程中的关键技术，包括晶体生长方法、衬底选择、温度控制、气氛调节、溶剂选择等方面的技术要点。
重结晶碳化硅半导体
重结晶碳化硅半导体重结晶碳化硅半导体是一种新型的半导体材料，它具有很高的热稳定性、高电子迁移率和高击穿场强等优点，被广泛应用于高功率、高频率、高温等领域。
下面将从重结晶碳化硅半导体的发展历程、制备方法和应用领域三个方面来介绍它的相关知识。
一、发展历程碳化硅是一种广泛应用于半导体领域的材料，它具有高硬度、高熔点、高耐腐蚀性和高热导率等优点，但是它的电学性能较差，主要表现为低载流子迁移率和高漏电流。
为了克服这些问题，人们开始研究碳化硅的改性和合金化，其中重结晶碳化硅就是一种重要的改性材料。
重结晶碳化硅最早由美国西北大学的C. K. Inoki等人于1991年发现，他们采用高温热处理的方法将碳化硅晶体重结晶，得到了具有优异电学性能的重结晶碳化硅材料。
二、制备方法重结晶碳化硅的制备方法主要有两种，一种是热处理法，另一种是化学气相沉积法。
1.热处理法热处理法是将碳化硅晶体在高温下进行热处理，使其发生重结晶现象。
具体步骤如下：（1）将碳化硅晶体放入高温炉中，加热至1400℃以上。
（2）在高温下保温一段时间，使晶体发生重结晶。
（3）将重结晶后的晶体进行切割、抛光等后续加工处理。
2.化学气相沉积法化学气相沉积法是将碳化硅晶体表面沉积一层碳化硅薄膜，然后在高温下进行热处理，使其发生重结晶现象。
具体步骤如下：（1）将碳化硅晶体放入化学气相沉积反应室中，表面沉积一层碳化硅薄膜。
（2）将沉积后的晶体放入高温炉中，加热至1400℃以上。
（3）在高温下保温一段时间，使晶体发生重结晶。
（4）将重结晶后的晶体进行切割、抛光等后续加工处理。
三、应用领域重结晶碳化硅半导体具有很高的热稳定性、高电子迁移率和高击穿场强等优点，被广泛应用于高功率、高频率、高温等领域。
主要应用领域如下：1.功率器件重结晶碳化硅半导体具有较高的击穿场强和较低的导通电阻，可以用于制造高功率半导体器件，如功率二极管、功率MOSFET、IGBT等。
2.射频器件重结晶碳化硅半导体具有较高的电子迁移率和较低的损耗，可以用于制造高频率射频器件，如射频功率放大器、射频开关等。
碳化硅技术基本原理
碳化硅技术基本原理
碳化硅技术基本原理
碳化硅技术是一种基于碳化硅的科学技术，具有优异的电机、热和机械性能，广泛应用于航空航天、军事、电力、重工业、化工和其他高科技领域。
碳化硅技术主要是利用碳化硅的结构特性以及其与金属材料之间的耦合行为而发展起来的，它可以改善材料的综合性能，从而使碳化硅成为一种新型的重要材料。
碳化硅技术的基本原理是，利用高温结晶或化学分解的方法将碳和硅结合在一起，制备出具有环状骨架结构的高纯碳化硅，成为一种新型的复合材料。
碳化硅材料由于具有优异的机械性能和热导率，在航空航天、军事、电力、重工业、化工等高科技领域得到广泛应用。
在碳化硅的结构中，碳和硅的结合是由一种称为“环状骨架结构”的结构实现的，这种结构使得碳化硅具有良好的机械强度和热稳定性，可以抵抗高温、高压和高湿环境的考验。
此外，碳化硅的热导率很高，可以有效地将热量散发出去，因此可以满足电子设备等应用中对热传导性能要求的高要求。
碳化硅技术是一种利用碳化硅结构特性以及其与金属材料之间的耦合反应而发展起来的技术，具有优异的电机、热和机械性能，可以改善材料的综合性能，在航空航天、军事、电力、重工业、化工等高科技领域得到广泛应用。
重结晶碳化硅
重结晶碳化硅
重结晶碳化硅是一种具有优越性能的创新材料。
它既拥有优越的机械
性能又具备较高的耐腐蚀性，在航空航天、军事等领域有广泛的应用。
首先，重结晶碳化硅具有优越的机械性能。
它具有比碳纤维更高的强
度和刚度，耐冲击性高，可以在极端温度环境下发挥良好的性能，可
以在各种情况下发挥较佳的抗衡性能。
此外，它还具有良好的柔韧性，不容易受到拉伸和弯曲损坏，极大地提高了其运用性能。
其次，重结晶碳化硅具有较高的耐腐蚀性。
它对多种介质具有较高的
耐腐蚀性，可以防止多种腐蚀介质的侵蚀，可以长期保持其机械性能，具有较强的附着力，使其具有更长的使用寿命。
此外，它也具有良好
的热稳定性，可以适应一定范围内的温度变化，提高了它的运用效果。
最后，重结晶碳化硅在航空航天、军事等领域有着广泛的应用。
它用
于制造航空航天器的结构部件，如发动机，尾翼，机身等，由于其优
越的机械性能，耐腐蚀性，抗冲击性，能够极大地提高航空航天器的
性能和使用寿命。
同时，它还用于制造军事装备，也可以用于汽车相
关零部件，由于其优越的机械性能，能够更好地保护汽车，提高汽车
的使用效果。
总之，重结晶碳化硅是一种具有优越性能的创新材料，它既拥有优越
的机械性能又具备较高的耐腐蚀性，在航空航天、军事等领域有广泛
的应用，能够更好地提升器械的性能和使用效果，是工程应用及航空
航天等领域的重要创新材料。
重结晶烧结碳化硅工艺的特点
重结晶烧结碳化硅工艺的特点重结晶烧结碳化硅是一种常用的烧结工艺，它具有一些独特的特点。
在此，我们将详细解释这些特点，并符合标题的中心扩展要求。
重结晶烧结碳化硅是一种高温烧结工艺，用于制备高性能的碳化硅陶瓷材料。
它的特点如下：1. 烧结温度高：重结晶烧结碳化硅的烧结温度通常在2000摄氏度以上。
这种高温能够使碳化硅颗粒迅速熔结，并形成致密的微观结构。
高温烧结还能促进颗粒之间的原子扩散，从而提高材料的晶界结合强度。
2. 高硬度和高强度：重结晶烧结碳化硅具有极高的硬度和强度。
碳化硅是一种具有非常高硬度的陶瓷材料，其硬度接近于金刚石。
通过重结晶烧结工艺，可以进一步提高碳化硅的硬度和强度，使其具备出色的抗磨损和耐腐蚀性能。
3. 良好的耐高温性能：重结晶烧结碳化硅具有优异的耐高温性能。
它能够在高温环境下长时间稳定运行，不会发生软化或熔化。
这使得重结晶烧结碳化硅在高温炉内和高温设备中得到广泛应用。
4. 优异的导热性能：碳化硅是一种优良的热导体，重结晶烧结碳化硅的导热性能更加出色。
它能够快速传导热量，并具有良好的热稳定性。
这使得重结晶烧结碳化硅在高功率电子器件和高温散热器中得到广泛应用。
5. 低密度和轻质化：重结晶烧结碳化硅具有相对较低的密度，使其成为轻质化设计的理想选择。
低密度可以减少设备的重量和惯性，提高设备的运行效率和响应速度。
6. 超硬材料的特点：重结晶烧结碳化硅具有与金刚石相似的硬度和抗磨损性能，因此被广泛应用于磨损和切削工具、陶瓷轴承和密封件等领域。
它的高硬度能够有效抵抗外界的磨损和冲击，延长使用寿命。
7. 难加工性：重结晶烧结碳化硅由于其高硬度和脆性，使得其难以加工成复杂的形状和细节。
通常需要使用磨削和切割等特殊工艺来制备所需的形状和尺寸。
重结晶烧结碳化硅是一种具有特殊特点的高性能陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度、耐高温、良好的导热性能、低密度和轻质化等优点。
尽管它的加工难度较大，但在高温、高磨损和高负荷等特殊环境下，重结晶烧结碳化硅仍然是一种理想的材料选择。
重结晶烧结碳化硅工艺的特点
重结晶烧结碳化硅工艺的特点
重结晶烧结碳化硅工艺是一种制备高性能碳化硅陶瓷材料的方法。
其特点主要包括以下几个方面：
1. 高温烧结：重结晶烧结碳化硅工艺需要在高温下进行，通常在2000℃以上。
这种高温条件可以使碳化硅颗粒之间的结合更加牢固，从而提高材料的密度和硬度。
2. 碳化硅颗粒的再结晶：在高温下，碳化硅颗粒会发生再结晶现象，即原本不规则的颗粒形状会逐渐变得更加规则和均匀。
这种再结晶可以提高材料的晶界质量和抗氧化性能。
3. 热压成型：在烧结过程中，需要对碳化硅粉末进行热压成型，以使其形成均匀的烧结体。
这种热压成型可以使材料的密度更加均匀，从而提高其力学性能和耐磨性能。
4. 高纯度材料：重结晶烧结碳化硅工艺需要使用高纯度的碳化硅粉末，以避免杂质对材料性能的影响。
这种高纯度要求可以使材料的化学稳定性更高，从而提高其耐腐蚀性能。
总的来说，重结晶烧结碳化硅工艺是一种高温、高压、高纯度的制备方法，可以制备出高性能的碳化硅陶瓷材料。
这种工艺在航空航天、电子、化工等领域有着广泛的应用前景。
重结晶碳化硅电热元件的一次烧结工艺及结晶性能研究的开题报告
重结晶碳化硅电热元件的一次烧结工艺及结晶性能研究的开题报告一、选题意义与研究背景碳化硅电热元件是一种重要的高温电加热材料，具有高温稳定性、高抗氧化性、高强度和高热导率等优良性能，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
然而，现有碳化硅电热元件在高温下容易出现热应力引起的断裂，限制了其应用范围和使用寿命。
重结晶碳化硅是一种新型的碳化硅材料，具有更高的结晶度、更小的晶界和更高的强度等特点，能够提高碳化硅电热元件的性能和使用寿命。
因此，对重结晶碳化硅电热元件的烧结工艺和结晶性能进行研究，对于改善碳化硅电热元件的性能和拓展其应用领域具有重要意义。
二、研究目的和内容本文研究的目的是探讨重结晶碳化硅电热元件的一次烧结工艺和结晶性能，并与普通碳化硅电热元件进行比较分析，以期提高碳化硅电热元件的性能和使用寿命。
具体研究内容如下：1.制备重结晶碳化硅电热元件材料，优化制备工艺参数。
2.设计一次烧结工艺，研究烧结条件对重结晶碳化硅电热元件结晶性能的影响，并与传统碳化硅电热元件进行比较分析。
3.对重结晶碳化硅电热元件的物理和力学性能进行测试和分析，如热导率、抗弯强度、压缩强度等。
4.通过SEM、XRD等手段对重结晶碳化硅电热元件材料进行结构与形貌分析，探讨其结晶性能的提升机制。
三、拟采用的研究方法1.材料制备：采用固相反应法制备重结晶碳化硅电热元件材料，优化制备工艺参数。
2.一次烧结工艺：设计合理的焙烧参数，如烧结温度、保温时间、气氛等，控制重结晶碳化硅电热元件的结晶程度。
3.实验测试：对重结晶碳化硅电热元件的物理和力学性能进行测试和分析，如热导率、抗弯强度、压缩强度等。
4.材料分析：通过SEM、XRD等手段对重结晶碳化硅电热元件材料进行结构与形貌分析，探讨其结晶性能的提升机制。
四、预期研究结果1.得出一种可行的制备工艺，制备出高质量的重结晶碳化硅电热元件材料。
2.通过对比实验，验证一次烧结工艺的有效性，探究烧结条件对碳化硅电热元件的结晶性能的影响。
碳化硅重结晶的原理
碳化硅重结晶的原理碳化硅重结晶是一种重要的材料制备方法，它可以通过高温处理将碳化硅材料重新结晶，提高其晶粒尺寸和结晶度，从而改善其性能和应用范围。
本文将从碳化硅重结晶的原理、方法和应用等方面进行介绍。
碳化硅（SiC）是一种具有优异性能的陶瓷材料，具有高硬度、高熔点、耐高温、耐腐蚀等特点，在电子、化工、冶金等领域有着广泛的应用。
然而，由于碳化硅的结晶度较低，晶粒尺寸较小，会导致材料的力学性能和导热性能不理想。
因此，通过重结晶可以改善碳化硅的性能，提高其在各个领域的应用价值。
碳化硅重结晶的原理主要是基于碳化硅材料在高温下的热力学性质。
当碳化硅材料处于合适的温度范围内，其晶界具有一定的迁移能力，可以通过晶界扩散使晶粒尺寸增大。
同时，由于碳化硅的熔点较高，其在高温下不易熔化，可以保持晶格结构的稳定性，有利于晶界的重排和晶粒的尺寸增长。
碳化硅重结晶的方法有多种，常见的是热处理和热压烧结。
热处理是通过将碳化硅材料置于高温炉中进行加热处理，使其达到重结晶温度，然后保持一定时间，使晶界迁移和晶粒尺寸增大。
热压烧结是在热处理的基础上，通过加压使碳化硅材料更加致密，提高晶界的迁移能力和晶粒的尺寸增长速率。
碳化硅重结晶的过程中，温度和时间是关键的参数。
温度过高会导致碳化硅材料熔化，而温度过低则无法实现有效的重结晶。
时间过短则晶界迁移和晶粒尺寸增长不充分，时间过长则可能导致晶粒长大过大，产生不均匀的晶粒尺寸分布。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择适当的温度和时间参数。
碳化硅重结晶后的材料具有许多优异的性能。
首先，重结晶可以显著提高碳化硅材料的晶粒尺寸和结晶度，从而提高其力学性能和导热性能。
其次，重结晶后的碳化硅材料具有更好的耐磨性和耐蚀性，能够在恶劣的工作环境下长时间稳定运行。
此外，碳化硅重结晶还可以改善材料的电子性能和光学性能，拓宽其在电子器件和光电器件等领域的应用。
碳化硅重结晶是一种重要的材料制备方法，可以通过高温处理使碳化硅材料重新结晶，提高其晶粒尺寸和结晶度。
结晶碳化硅技术
结晶碳化硅技术
结晶碳化硅技术指的是利用特定的加热方法将碳与硅反应形成的碳化物，在一定条件
下继续加热，通过碳的挥发，形成一种类似于钻石的高硬度、高强度、高耐磨的新材料。
结晶碳化硅技术的基本原理是，碳化硅的裂解能产生大量的碳，在高温条件下可使碳
和硅小球密集的结合在一起，经过高温气氛下的保持时间，可以制得粉末状的结晶碳化
硅。
目前，世界上已经存在着不少的传统钎焊、火焰喷涂、电弧等材料连接方式，而这些
材料本身在一定程度上存在着诸如高温、高气压、氢气等条件下的不稳定性问题，因此需
要寻找一种更为稳定的新型材料。
结晶碳化硅技术可以制备出类似于金刚石的结晶态碳化硅材料，其热传导率远高于金
刚石，具有更高的耐热性和抗氧化性能，并且不会受到水的侵蚀而出现龟裂和粉化等现象，因此极具应用前景。
目前，利用结晶碳化硅技术所制备的结晶态碳化硅材料，在汽车工业、航空航天、轻
工业等领域均有广泛的用途。
在汽车工业中，结晶碳化硅材料可以用于其制动器材料、诊断仪器等方面。
在航空航天领域，结晶碳化硅材料是制造高温电力、半导体、电子器件等方面的关键
材料。
在轻工业中，结晶碳化硅材料可以用于制造热传导性能较高的高耐热电饼铛等方面。
总之，结晶碳化硅技术打破了原有材料在高温、高压、氢气等条件下的不稳定性，具
有成本低、性能稳定、使用寿命长等特点，因此具有广阔的应用前景。
反应烧结碳化硅粉料
反应烧结碳化硅粉料
反应烧结碳化硅粉料是一种重要的工业材料，具有广泛的应用领域。
它以其高硬度、耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性等特点，被广泛应用于陶瓷、耐火材料、金属冶炼、电子器件等领域。
烧结碳化硅粉料的制备过程需要通过高温反应来实现。
首先，将碳化硅粉料与其他添加剂混合均匀，然后放入炉内进行烧结。
在高温下，碳化硅粉料中的碳元素与氧气发生反应，生成二氧化碳气体，同时形成了结晶化的碳化硅颗粒。
这些颗粒通过烧结过程中的热力作用相互结合，形成致密的固体结构。
烧结碳化硅粉料的反应过程是一个复杂的化学反应过程。
在高温下，碳化硅粉料中的碳元素与氧气发生氧化反应，生成二氧化碳气体的同时释放出大量的热。
这种热能的释放促使碳化硅粉料颗粒迅速升温，达到烧结温度。
在高温下，碳化硅粉料颗粒表面的氧化层被还原，形成碳化硅颗粒。
烧结碳化硅粉料的反应过程需要严格控制温度和气氛。
过高的温度会导致颗粒过度烧结，失去所需的物理和化学性质；过低的温度则会影响颗粒的结晶化程度。
此外，还需要控制气氛中的氧气含量，以保证碳化硅粉料能够充分反应。
烧结碳化硅粉料的反应过程还受到原料配比、烧结时间等因素的影响。
合理的原料配比可以保证反应的顺利进行，达到所需的化学成
分和物理性能。
适当的烧结时间可以使粉料颗粒充分结合，形成致密的固体结构。
烧结碳化硅粉料的反应过程是一个复杂而关键的工艺过程。
只有通过精确的控制，才能获得高质量的烧结碳化硅粉料。
这种材料的广泛应用为各行各业带来了巨大的好处，使我们的生活变得更加便利和舒适。
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重结晶碳化硅 陶瓷在烧成 中其关键是控制蒸 发 一 凝聚过 程， 而在高温烧成 中 ， 碳化硅是否 有分解 挥发 ， 挥发现 象对碳 化硅蒸发有什么样的影响 ？在真空和 微正压烧成这一复杂 的 系统中抑制不利因素 ， 实现碳化硅 的适 度蒸发 一 聚 ， 凝 从而保 证重结晶碳化硅陶瓷的质量和各种 理化性能 。在生产和研发
在百分之 一份额 中 占一 半 ， ５ ％计算 ， 按 ０ 其它微 量气体只 算
氧化硅和硅蒸 气按 ５ ％计算 ， ０ 平均一 下各 占 ２％时 ， 保 ５ 在 守估算 的情况 下 分压约为 ０ ５ 千帕 ， ． ２ ４ 因此可 以判断 Ｋ ＞ Ｐ Ｊ， △ｃ２ ＜ ０ ｝ 彻 。根据 以上 分析和 估算 ，说 明在非标 准状态 下 ， ２０ Ｋ时碳化硅是可能 分解的 ，根据道 尔顿 分压 定律 可以看 ７０
在烧成中纯度较高的 ＯＳ Ｌｉ Ｃ半成品坯体 ， 其在 ２０ ｏ以 遇到碳 时又结合成碳化硅 ， 晶成 晶片 ， ４０ Ｃ 结 同时伴随 有硅气 的凝 上是否有分解 挥发 的可能性 ？ 其高温化 学分解式 如下： 结， ｌ 图 和表 １ 的试验结果也验证 了这种分析 。
ＳＣ【） （）＋Ｓ ） ｉ ｓ ＝Ｃ ｓ ｉ （） １
一
出， 碳化硅 带入杂质 越多 ， 下挥 发杂质气 体越多 ， 质 高温 且杂
完全的试样 ， 说明在此试验 的条件下碳 化硅 的分解 已经影 响 到蒸发凝聚的过程。
３２ 热力学计算与分析 ．
分压 之和越 高 ， Ｐ 在 一 定的 条件下 ， Ｐ 越低 ， 因此 碳化硅越
易分解 。 ３ 样表 面层 黑物质经电镜和能谱分析成份为碳 ， 图 试 此现 象为碳化硅分解 ， 硅气迁移 ， 碳沉积所致 。 运动的硅气当
表 ３ 试 验 用 国 内碳 化 硅 粉 料 Ｘ ＲＦ荧 光分 析 结 果
Ｔａ ． ｂ ３ＸＲＦ ｒｓ ｌ ｆｔ ｅｄ ｍ ｅ ｔ ｉｃ ｎｃ ｒ ｉｅ ｍ ｉｒ ｐ ｗｄ ｒｆ ｒ ｈ ｘ ｅｒ ｅ ｔ ｅ ｕｔ ｏ ｈ ｏ ｓｉ ｓｌ ｏ ａ ｂｄ ｃｏ ｏ ｅ ｏ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｓ ｃ ｉ ｔ ｍ
础上得 出含有较 多杂质的 国内碳化硅微粉在 重结 晶烧成 中有显著分解挥 发 ， 而且影响碳化硅 的蒸发凝聚过程。
关键词 陶瓷 ； 重结晶碳 化硅 ； 烧成 ； 分解 ； 蒸发 与凝聚
中图分类号 ： Ｑ１ ４５ 文献标识码 ： Ｔ ７． ３ Ａ
０ 前 言
重结 晶碳化硅 陶瓷是将 多种级 配高纯 度 仪 Ｓ 一ｉ Ｃ微粉经 配料 、 、 成型 干燥 ， 最后在真空烧 结炉的条件下 高温烧结 ， 微粉 在超高温条件下经蒸 发 一 凝聚 （ 结晶 ） 制成陶瓷制品 。其高 烧 温力学性能优 异 ， 耐氧化 ， 抗腐蚀 ， 目前得 到广泛应 用的一 是
ｓ ｍ ｐｅ ｓ ｎ ｅ ｅ ｎ ｔ ｓ ｎ ｃ ａ ｌ ｉｔ ｒ ｄ ｉ ｅ ｔｆ ａ ｅ ｕｒ
Ｏ５ ．Ｏ
１５ ．０
２５ ．Ｏ
３．０ ５
４．Ｏ ５
５５ ．Ｏ
６５ ．Ｏ
图 ４ 表 面 层 黑 物 质 Ｅ Ｘ 图 谱 Ｄ
Ｆｉ ４ ＥＤＸ ａｔ ｒ ｆｔｅ ｂａ ｋｓ ｂ ｔ ｎ ｅｓ ｒ ｃ ｙ ｒ ｇ． ｐ ｔｅ ｎ ｏ ｌｃ ｕ ｓ ａ ｃ ｕ ｆ ｅ ｌ ｅ ｈ ａ ａ
此都 取样 做电镜 分析 。
口 电镜 扫描分析发现尚有碳化 硅细颗粒未 完全蒸发 ，结晶仍
除以上分析外 ， 对烧结后 试样进行扫描 电镜分析和 国 又 内原料成分荧光分析 ， 其结果如表 ３ 。
不完整（ 见图５ 。 ） 我们认为在 ２５ ℃条件下烧成， ４０ 且保温时间
足够 的情 况下结晶不完全 ， 可能与原料有 关 ， 经对碳化硅原料 的荧光分析 （ 表 ３ ， 见 ）看到碳 化硅原 料纯度低 ， 别含有 的微 特 量元素杂质 Ｆ 、Ｊｃ 、ａＭｇＮ 与进 １优质碳化硅粉料比 ｅＡ 、 ｒ 、 、 ｉ Ｃ ３ 相 差很大， 含量 八 ｌ 乎都差 １ 倍左右 ， ０ 普遍偏高，总杂质含量 ０ Ｌ ３ ５６ ， ３％ 而国外进口优质原料总杂质 ０ ７６ ． ５％，低于国内料的 １ ５％。由于过量杂质和烧 成工艺 的特 殊条件而导 致在重结 晶 ０ 碳 化硅的烧 成 中碳化硅颗粒 的分解 ，当分解 达到一定程度就 影响重结晶 的蒸 发与凝聚 。 ５ 以看 到本 试验 蒸发凝聚不 图 可
层沉积碳时， 其蒸发凝聚完全。 当有表层沉积碳且较严重时， 电镜 试验往往 可以看到蒸发不完全 的现 象。说明碳化 硅的分 解对碳化硅蒸发与凝聚有明显的影响。 分析可能因为， 环境适 合挥 发分解 时 ， 分解主要在灼热 的坯体表面进行 ， 表面的碳化 硅 分子分解后 ， 沉积在坯体表面一 定程度上阻碍了碳化 硅 碳 坯体 上细 颗粒 的蒸 发。 从热力学角度 ， 原料杂质种类多且含量 高， 当达 ２０Ｋ 时大部 分杂质 挥发 或蒸 发气化 ， 化的杂质 ７０ 气
份额， 其余为 Ｐ Ｐ 。等 ， 、 当接 近和达到 ２ ０ Ｋ左右时 ， ７０ 随着 碳化 硅细颗粒 的蒸发 ， 其它微 量杂质 也挥发气化 ， 这时 Ｐ 的
表 ４ 热 力学 数 据 表
Ｔａ ４ Ｔｈ ｒ ｃ ｅｍｉａ ａ ａ ｂ． ｅ ｍｏ ｈ ｃ Ｉ ｔ ｄ
图 ５ 烧 结 试 样 的 ＳＥ Ｏ Ｍ３ ０倍 图片
图 １ 取 自试验 烧结炉石墨腔 内沉积的晶片
Ｆｉ． Ｃｒｓ ａｌ ｅ ｓ ｅ ｔ ｒ ｍ ｔ ｉ ｈ ｒｐｈｔ ａ ｉ ｆ ｇ１ ｙ ｔ ｌｎ ｈ ｅ ０ ｗｉ ｎｔ ｅ ｇ ａ ｉ ｃ ｖｔ ｏ ｉ ｆ ｈ ｅ ｙ ｔｅ ｔ ｓ ｉｔｒ ｇｆ ｒ ａ ｅ ｈ ｅ ｔ ｎｅ ｉ ｕｎ ｃ ｓ ｎ
分压 增高。 非标准状 态下 ； ， 在 较低 但随着碳化硅 的分解 ；
相应 升高 。在 Ｐ 衡压的烧成条件下 ， 各杂质分压加上 ； 的升
中 国 陶 瓷 工 业
１ ３
千帕 。
在非标 准状态下 ， 反应 （ ） １ 的压 力商 Ｊ＝ Ｐ
， 际中炉 实
内气氛较为复杂 ， 根据道 尔顿 分压定律 有 ：
Ｐ ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ｓ ＰｃＰ幻 Ｐ ｇＰａ 一 总 ０ Ｐｌ ｓ＋ ｓ＋ Ｍ＋ Ｎ… ＋ｉ
由于国内碳化硅原料纯度较低 ，杂质种类多且含量相 对 较高 ， 在高温 ２０ 度绝对 温度 下 ， 内坯体及 石墨环 境其物 ７０ 炉 理化学过程十分复杂 。真空烧结实 验炉低温段 抽真空到 １０ ０ 帕以下 ，根据有关资料介绍 １０ 以下真空残余物大部分为 ０帕 水蒸气 和氮 气 ，烧 结工 艺在 高温 下充入 氩气 且炉 内压达 到 １１５ ， ０ ４ ３帕 实现微 正压状态 ， 可见 Ｐ 中的各分压 中 Ｐ， 占主要
１ ２
中 国 陶 瓷 工 业
２１ ０ ２年第 １期
表 １沉 积晶片的元素含量
Ｔａ ． ｅ ｎ ａ ｏ ｏ ｉｏ ｆｔｅ ｄ ｐ ｓｔｄ ｂ １Ｅｌｍｅ ｔ ｌ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｏ ｉ ｃ ｉ ｅ ｃｙ ｔ ｌ ｅｓ ｅ ｔ ｒｓａｌ ｈ ｅ ｉ ｎ
表 ２ 表面层黑物质元素含量
的实践 中需要我 们深入研究 ， 探求烧成机理 ， 形成符合实 际的
合剂 ， 最高烧 成温度 ２５℃ 。 ４０
２ 试 验 结 果
试验结果发现 与正常 采用国外优 质微粉烧成 的试样表观 有 区别 。 成后发现石 墨炉腔中沉积有大量结 晶片 ， 烧 碳化硅试 样棱角处及顶部也有较多相同的结晶片 ， 此时碳化硅试样表 面发 黑 ， 当用硬质物 刮试样表 面层时 ， 一层 附着黑粉末 ， 有 对
孙洪 鸣 赵亚 滨 李娅 洁 何新涛 王立华 郝 岩
（ 辽宁沈阳星光技术陶瓷有 限公 司， 碳化硅 陶瓷工程研究 中心 ， 辽宁 沈 阳 １０４ ） １１４
摘 要 重 结晶碳化硅 陶瓷烧成试验采 用 国内碳 化硅微粉 ， 对其烧成后 的现 象与结果进行 分析检测 ， 熟力学分析和试验 的基 在
正确认识。本文就是从烧成实践 的现 象入手进行试验和课题 研究 ， 热力学计舅分 ， ．析 在此基础 匕 进行综合分析 ， 并得出结论 。
５８ ．
４６ ．
３５ ．
ＫＣｎ ｔ ２３ ．
１２ ．
ＯＯ ． １０ ．０ ３０ ．０ ５ｏ ．ｏ ７．０ ０ ９０ ．０ １１ｏ ．ｏ １ ．ｏ ３ｏ
Ｆｉ ５ Ｍｏ ｐ ｏｏ ｙ ｏ ｅ ｓｎｅ ｅ ａ ｐｅｉ ｇ． ｒ ｈ ｌｇ ｆ ｈ ｉｔ ｒ ｄ ｓ ｍ ｌ ＳＥＭ ， ｇ ｉｅ ｔ ｎ ｍａ ｎｆ ｄ ｉ
３ ０ ｉ ｓ ０ ０ｔ ｍｅ
分压 有些 变化 ， 由于低温 占主要份 额的气 体随着温度升高 但 膨胀 ， 占主要 ， 设 Ｐ，Ｐ 。 Ｐ 为 ９％ ， 仍 假 ＋ ９ 其余为 ｌ 而在 百 ＋ ％， 分之 一 中 Ｐｃ ｓ 占主要 ， 为 Ｐ．、ｓ Ｐ 。 其余 Ｐ 、 ……， ｏ 若碳化硅蒸气
种高温结构材料 。
１ 试 验
试 验用烧成设 备 ：Ｃ ０／５／ ０ 一Ｌ Ｆ Ｔ１０ ０ ５０ Ａ德 国进 口超高 １ ２ 温真 空试验烧 结炉 ， 最高烧 成温 度可达 ２ｏ＇ ； ５ｏ２ 原料 选用国 ｔ
择两种粒岗 辞 行按 比例配料 ， ｌ ｊ 试验烧 成样 品选择注浆成 型， 尺寸 １ × ０ １０ ｍ 试条 ， ０ １ × ５ｍ 料浆制 备选择 Ａ Ｂ Ｃ三种结 、、
中国陶瓷工业 ２１ ０ ２年 ２月 第 １ ９卷第 １期
ＣＨＩ ＣＥＲＡＭ ｌ Ｉ ＮＡ Ｃ ＮＤＵＳＴ ＲＹ
Ｆ ｂ ２ １ １１ 。 ｅ ． ０ ２ Ｖｏ ． ９ Ｎｏ． １
文章编号 ：０ ６ ２ ７ （０２ ０ — ０ 卜 ０ １０ ～ ８４ ２ １ ）１ ０ １ ４
重结晶碳化硅烧成 中碳化硅的分解现象、 热力学条件及对蒸发凝聚的影响
３ 试验 结果的分析 与讨论