反应烧结SiC的制造和性能
sic生产工艺
sic生产工艺
Sic生产工艺是指用于制造碳化硅（Sic）材料的工艺过程。
Sic材料具有高硬度、高抗腐蚀性、高耐热性和高电导性等优良性能，因此在工业、冶金、电力、航空航天等领域广泛应用。
Sic生产工艺主要包括静电烧结工艺、反应烧结工艺和热压工艺三种。
其中，静电烧结工艺是最常用的工艺方法之一，它通过将Sic粉末在电场作用下进行烧结，从而形成致密的Sic坯料。
反应烧结工艺是利用碳化硅和金属氧化物在高温下反应生成Sic的工艺。
热压工艺则是将Sic粉末在高温和高压下进行烧结。
除了以上三种主要工艺外，还有其他一些辅助工艺，如化学气相沉积工艺、喷雾干燥工艺以及溶胶凝胶法等。
这些工艺可以在不同的情况下根据需要进行选择，以获得最佳的Sic材料性能。
总的来说，Sic生产工艺的发展不断推动着Sic材料的应用领域不断扩大和深入。
未来，随着技术的不断进步和创新，相信Sic 材料将在更多领域发挥重要作用。
- 1 -。
反应烧结碳化硅
反应烧结碳化硅摘要：1.反应烧结碳化硅的概述2.反应烧结碳化硅的制备方法3.反应烧结碳化硅的性能特点4.反应烧结碳化硅的应用领域5.反应烧结碳化硅的发展前景正文：【提纲】详解1.反应烧结碳化硅的概述反应烧结碳化硅，简称RBSiC，是一种具有高硬度、高热导率、高抗磨损和高抗氧化性的新型无机非晶材料。
它是通过碳源和硅源在一定条件下进行化学反应，生成碳化硅晶粒，并经过烧结得到高密度的碳化硅材料。
2.反应烧结碳化硅的制备方法反应烧结碳化硅的制备方法主要包括固相法、液相法和气相法。
固相法是将碳源和硅源混合，在高温下进行反应生成碳化硅晶粒，然后进行烧结。
液相法是将碳源和硅源溶解在适当的溶剂中，通过化学反应生成碳化硅晶粒，再通过干燥和烧结得到碳化硅材料。
气相法则是通过气相反应生成碳化硅晶粒，然后进行收集和烧结。
3.反应烧结碳化硅的性能特点反应烧结碳化硅具有高硬度、高热导率、高抗磨损和高抗氧化性等性能特点。
其硬度可以达到莫氏硬度9 级以上，热导率可以达到130W/m·K 以上，抗磨损性能比钢高几十倍，抗氧化性能比氧化锆高1000 倍以上。
4.反应烧结碳化硅的应用领域反应烧结碳化硅广泛应用于工业、航空航天、军事和核工业等领域。
在工业领域，主要应用于磨料、磨具、切削工具、高温炉和窑炉等高温工业设备；在航空航天和军事领域，主要应用于航空发动机、火箭发动机、导弹和航天器等高温部件；在核工业领域，主要应用于核反应堆、核燃料棒和核废料处理等高辐射环境。
5.反应烧结碳化硅的发展前景随着科技的发展和对新材料的需求，反应烧结碳化硅的发展前景十分广阔。
在未来，反应烧结碳化硅将会在更多领域得到应用，其制备技术和性能也将得到进一步提高。
反应烧结SiC三维刚性骨架增强金属基复合材料
解碳 。
图 ２是 浸 Ｓ 反 应 后 得 到 的 Ｂ ＳＣ 结 合 一 ｉ 一 ｉ —ｉ ＳＣ（ ｓ ｃ Ｄ— ｉ 和 ２ ％ 左 右 的 Ｓ ｉ／ ＳＣ ０ ｉ的 烧 结 体 的 Ｘ 射 线 衍 射 图 ， 射 线 衍 射 图 反 映 出 Ｂ— ｉ 结 合 仪一 ｉ 和 ２ ％ 左 ｘ ＳＣ ＳＣ Ｏ 右 的 Ｓ 的 烧 结 体 由 原 来 加 入 的 仅一 ｉ 和 浸 Ｓ 反 应 后 ｉ ＳＣ ｉ
观 缺 陷 可 能 成 为 导 致 材 料 断 裂 的 裂 纹 源 ，而 影 响 复 合 材 料 的 强 度 ； 中 很 难 加 入 大 量 的 ＳＣ 粉 。 而 ＳＣ 颗 铝 ｉ 因 ｉ 粒 增 强体 在 铝 基复 合 材料 中所 占的体 积分 数 较 小 ， 使 复合 材料 的耐 磨性 、 模量 等很 难 大幅提 高 ； 续 的铸 比 后 造 、 制 等 ＿ 艺 导 致 生 产 成 本 大 幅 提 高 。采 用 布 线 层 压 轧 － Ｉ ２ 法 制 备 复 合 材 料 常 使 增 强 组 元 特 别 是 纤 维 受 到 机 械 损
的 处 理 工 艺 中不 再 变 形 。
生 成 的 Ｂ ＳＣ 及 残 余 Ｓ 构 成 ， 来 加 入 的 一 ｉ 颗 粒 —ｉ ｉ 原 ＳＣ
表 面 全 部 由 新 生 成 的 Ｂ— ｉ 包 裹 ， 以 在 Ｘ 射 线 衍 射 ＳＣ 所
图 中 看 不 到 ￣ Ｓ Ｃ。 － ｉ 图 ３是 反 应 烧 结 Ｓ Ｃ 三 维 刚 性 骨 架 增 强 的 铝 基 复 ｉ 合 材 料 的 扫 描 电 镜 照 片 ．从 照 片 中 可 以 看 到 铝 液 完 全
反应烧结碳化硅研究进展
反应烧结碳化硅研究进展武七德 洪小林 黄代勇(武汉理工大学马房山校区西院材料学院,武汉 430070) 摘 要 对有关反应结合碳化硅(R BSC )材料的研究进展作了综述,并对存在的问题和今后可能的发展方向提出了自己的见解,包括:进一步提高性能;降低游离硅含量,提高使用温度;提高材料的可靠性和稳定性;低成本化。
关键词 反应烧结 碳化硅 性能作者简介:武七德(1950～),男,副研究员.1 引言碳化硅具有各种优异的性能,如超硬耐磨、高热导率和机械强度、低热膨胀系数、耐化学腐蚀、高温稳定性(直到2500℃的分解温度)、有用的电阻特性等。
碳化硅是所有非氧化物陶瓷中抗氧化性能最好的一种。
以上的性能使得碳化硅作为一种结构材料广泛用于高温、高压、腐蚀、辐射、磨损等严酷条件下的工业领域如机械密封件、高温热交换器、高温陶瓷辐射燃烧器、高载荷长寿命窑具、航空发动机燃烧室、核燃料冷却堆包覆材料以及高温气冷堆的炉衬材料等,碳化硅也是陶瓷发动机部件的候选材料之一。
用反应烧结工艺制备的反应结合碳化硅(Re 2action Bonded Silicon Carbide —RBSC ),秉承了碳化硅陶瓷的所有优点包括强度高、硬度高、抗热震性好、耐磨性和耐腐蚀性好、导热系数高、膨胀系数低和优异的抗氧化性能,且气孔率低(～0.5%),是一种性能优良的高技术陶瓷材料。
反应烧结碳化硅的基本原理如下:高温下硅渗入含碳坯体,并与碳反应生成碳化硅,使坯体获得烧结。
反应烧结工艺的特点决定了其中一般含有量8%～12%(质量分数)左右的游离硅,其余为碳化硅。
反应烧结具有工艺简单,烧结时间短,烧结温度和成本远低于热压和无压烧结碳化硅,净尺寸烧结(烧结前后尺寸无变化),易制备大型复杂形状制品等优点。
正是由于反应烧结碳化硅的各种优异性能及该工艺的优点,使得RBSC 成为一种最早实现大规模工业应用的结构陶瓷,具有及广阔的应用前景。
但是游离硅的存在使得RBSC 的使用温度一般低于1380℃,脆性材料的本质也限制了RBSC 的进一步应用。
sic烧结方法
sic烧结方法嘿，你知道 sic 烧结方法不？这可真是个超级有趣的玩意儿呢！Sic 烧结呀，就好像是一场材料界的奇妙聚会。
想象一下，各种小小的 sic 颗粒就像是一群小精灵，它们要通过特殊的方式聚集在一起，变得强大而坚韧。
Sic 烧结方法有好几种呢，比如常压烧结。
这就像是大家在平地上自由自在地玩耍，没什么特别的压力，但也能玩得很开心，最后就形成了结实的 sic 材料。
还有热压烧结，这就好像给小精灵们施加了一点压力，让它们紧紧地靠在一起，这样形成的材料就更加致密啦。
还有反应烧结呢，这就有点像一场奇妙的化学反应舞会。
小精灵们在特定的条件下，跳着独特的舞蹈，发生反应，然后就变成了我们想要的坚固的 sic 材料。
再说说放电等离子烧结，这可厉害啦！就像是给小精灵们通上了一股强大的电流，让它们迅速地聚集、融合，效率那叫一个高呀！那为什么我们要研究这些 sic 烧结方法呢？这还用问吗？就好像我们盖房子，得有好的建筑方法才能盖出牢固又漂亮的房子呀。
Sic 材料在很多领域都大有用处呢，比如在一些高科技设备里，它就像是坚强的卫士，守护着设备的正常运行。
而且呀，不同的烧结方法就像是不同的烹饪方式，能做出不同口味的美食一样。
我们可以根据具体的需求，选择最合适的烧结方法，来得到我们想要的 sic 材料性能。
你说这 sic 烧结方法是不是很神奇？它让那些小小的 sic 颗粒变得如此强大，为我们的生活和科技进步做出了巨大的贡献呢！我们真应该好好感谢这些烧结方法呀，让我们能享受到 sic 材料带来的种种好处。
总之呢，sic 烧结方法就像是一个神秘而又充满魅力的领域，等着我们去不断探索和发现。
你难道不想深入了解一下吗？。
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。
碳化硅反应烧结
碳化硅反应烧结
碳化硅反应烧结
一、什么是碳化硅反应烧结？
碳化硅反应烧结（Carbon/Silicon Reaction Sintering）是指利用添加大量碳源或碳化剂的碳化硅反应前处理，将颗粒材料在真空及亚真空环境中高温热处理成块状固体物质的烧结方法。
它是一种全新的烧结过程，可以很好地解决陶瓷材料大尺寸因低烧结温度而产生结晶形式缺陷等问题。
二、碳化硅反应烧结的优点
（1）有效改进碳化硅材料的结晶形式，提高碳化硅材料的结晶度，可以有效提高材料的物理性能；
（2）由于采用的是真空烧结，可以有效降低烧结过程中产生气体的影响，减少因气体的堵塞等原因而引起的内部缺陷；
（3）由于温度可以调节，有效的控制了碳的形成，从而提高了烧结的速度与均质性，大大缩短了制备时间；
（4）可以有效降低烧结时引起的裂纹的产生，从而提高碳化硅材料的内部结构的性能。
三、碳化硅反应烧结的缺点
（1）由于需要化学反应，烧结过程中会出现冒黑烟，产生大量有毒有害的气体，破坏环境；
（2）由于热处理温度和时间的限制，由此产生的碳化硅材料对荷重的延伸能力有所限制，减少了部分碳化硅材料的性能；
（3）由于需要额外的化学反应，材料的成本会增加，影响经济效益。
反应烧结碳化硅
反应烧结碳化硅引言反应烧结碳化硅（Reaction-Bonded Silicon Carbide，简称RBSC）是一种重要的陶瓷材料，具有优异的物理和化学性能，广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍反应烧结碳化硅的制备方法、性能特点以及应用领域。
制备方法反应烧结碳化硅的制备方法主要包括以下几个步骤：1.原料准备：选用高纯度的硅粉和碳粉作为原料。
硅粉的粒径一般控制在1-100微米之间，碳粉的粒径一般控制在0.1-10微米之间。
2.混合：将硅粉和碳粉按照一定的比例混合均匀。
混合过程中可以添加一定的结合剂，以提高材料的成型性能。
3.成型：将混合均匀的粉末通过压制、注模等方式成型。
常用的成型方法包括压制成型、注浆成型、挤出成型等。
4.烧结：将成型后的坯体进行烧结处理。
烧结温度一般在1400-1600摄氏度之间，烧结时间一般在2-4小时。
5.反应：在烧结过程中，碳粉与硅粉发生反应生成碳化硅。
碳化硅填充了硅粉颗粒之间的空隙，从而形成了致密的陶瓷材料。
6.后处理：对烧结后的陶瓷材料进行后处理，包括研磨、抛光、清洗等步骤，以提高材料的表面质量和性能。
性能特点反应烧结碳化硅具有以下主要性能特点：1.高硬度：反应烧结碳化硅的硬度接近于金刚石，约为HRA90-95，是传统陶瓷的5-10倍。
2.优异的耐磨性：反应烧结碳化硅具有良好的耐磨性，可用于制作耐磨零件，如轴承、密封件等。
3.优异的耐高温性：反应烧结碳化硅的耐高温性能优异，可在高温下长时间稳定工作。
4.良好的化学稳定性：反应烧结碳化硅对酸、碱等化学物质具有较好的稳定性。
5.低密度：反应烧结碳化硅的密度较低，约为3.02g/cm³，比金属轻。
6.高热导率：反应烧结碳化硅具有较高的热导率，可用于制作散热器等热管理器件。
7.优异的绝缘性能：反应烧结碳化硅具有良好的绝缘性能，可用于制作绝缘部件。
应用领域反应烧结碳化硅具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.机械工程领域：反应烧结碳化硅可用于制作耐磨零件，如轴承、密封件、刮板等，用于提高设备的耐磨性和使用寿命。
sic主流生长方法
sic主流生长方法
SIC（硅碳化物）是一种具有优异性能的陶瓷材料，它具有高硬度、高熔点、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于高温、高压、耐磨、耐腐蚀等领域。
SIC的主流生长方法主要有以下几种：
1. 碳化硅单晶生长方法，碳化硅单晶生长是目前最常用的SIC 生长方法之一。
常见的碳化硅单晶生长方法包括物理气相沉积（PVT）、化学气相沉积（CVD）和液相热解（LPE）等。
其中，PVT 方法是最主要的生长方法，通过在高温下使硅和碳源反应生成SIC 单晶。
2. 反应烧结法，反应烧结法是一种常用的SIC陶瓷制备方法。
该方法通过将硅粉和石墨粉混合，在高温下进行热压烧结或热等静压烧结，使其发生化学反应生成SIC陶瓷。
3. 溶胶-凝胶法，溶胶-凝胶法是一种化学合成方法，通过溶胶-凝胶过程将硅源和碳源溶解在溶剂中，制备成凝胶状物质，然后通过热处理使其发生胶凝和碳化反应，最终得到SIC陶瓷。
4. 熔融石墨渗透法，熔融石墨渗透法是一种通过石墨渗透碳化
硅的方法。
该方法将石墨和硅源放置在高温炉中，石墨在高温下熔
化形成液态，然后液态石墨渗透到硅源中，通过反应生成SIC陶瓷。
这些方法各有优缺点，适用于不同的生长需求和应用场景。
在
实际应用中，根据需要选择合适的生长方法来获得高质量的SIC材料。
反应烧结碳化硅技术参数
反应烧结碳化硅技术参数烧结碳化硅是一种高温材料制备技术，在高温条件下将碳化硅粉末烧结成为致密的块状材料。
一般来说，烧结碳化硅的制备过程包含了原料选取、粉末制备、烧结工艺以及后续加工等多个环节。
下面将会详细地说明烧结碳化硅的技术参数。
1.原料选取烧结碳化硅的原料主要是碳化硅粉末和添加剂。
碳化硅粉末通常采用高纯度的多晶硅碳化物粉末，其粒径大小要求在0.5~50微米范围内，其中以细粉末为主。
添加剂主要包括氧化铝、氧化钇、碳化硅等，用于改进烧结性能和电子性能等。
2.粉末制备碳化硅粉末的制备主要有干法和湿法两种方法。
干法主要采用反应物直接加热反应得到，即碳与二氧化硅在高温下反应，生成碳化硅粉末。
湿法主要是通过碳化硅前体经过水解、沉淀等过程形成碳化硅粉末。
在粉末制备过程中，需要注意烘干温度的选择和粉末过筛等操作。
3.烧结工艺碳化硅粉末经过制备后，需要进行烧结工艺。
烧结工艺的主要参数包括烧结温度、保温时间、烧结压力等。
在烧结温度方面，通常需要在2100~2400℃的高温下进行，其中烧结前期按照较低温度快速升温以促进碳化硅相的转变，而烧结后期则按照较高温度进行，以获得较高的致密度和较高的硬度。
在保温时间方面，通常需要3~10小时不等，其时间长短会直接影响到材料的致密度和硬度。
烧结压力方面，通常选择在200~400兆帕的范围内，以保证材料的致密性。
4.后续加工烧结碳化硅制备完成后，还需要进行后续的加工工艺。
后续加工主要包括磨削和抛光等工艺，以获得更高的表面光洁度和提高材料的硬度。
总的来说，烧结碳化硅技术参数的控制对于制备高性能的碳化硅材料至关重要。
不同的参数设定会直接影响到材料的烧结致密度、硬度和电子性能等方面，因此需要科学合理地进行参数选择和设定，以确保碳化硅材料的制备质量和性能。
反应烧结碳化硅
反应烧结碳化硅1. 简介反应烧结碳化硅（Reaction Sintered Silicon Carbide，简称RS-SiC）是一种采用碳源在高温下与硅粉反应烧结成型的碳化硅陶瓷材料。
由于其优异的性能，RS-SiC 在高温、耐磨、耐腐蚀等领域得到了广泛的应用。
2. 制备方法RS-SiC的制备方法主要包括以下几个步骤：1.原料准备：硅粉和碳源是制备RS-SiC的主要原料。
硅粉的粒径和质量对最终产品的性能具有重要影响，常用的硅粉粒径为0.5-5微米。
碳源则可以选择石墨或有机物质如聚苯乙烯。
2.原料混合：将硅粉和碳源按照一定的比例混合均匀。
可以使用干法混合或湿法混合的方法。
3.成型：将混合好的原料进行成型，常见的成型方法有压制、注浆、喷雾成型等。
4.预烧：将成型好的样品进行预烧，预烧温度通常在400-800摄氏度之间。
5.反应烧结：将预烧后的样品放入高温炉中进行反应烧结，常用的烧结温度为1400-1600摄氏度。
在高温下，碳源与硅粉反应生成SiC。
6.冷却：将烧结好的样品从高温炉中取出，进行自然冷却。
7.后处理：对冷却好的样品进行后处理，如抛光、切割等。
3. 主要性能RS-SiC具有以下主要性能：3.1 高温稳定性RS-SiC在高温下具有较高的热稳定性，可以在1000摄氏度以上长期使用而不发生明显的变形或破损。
这使得RS-SiC在高温工况下的应用得到了广泛的应用，比如航空航天、炼油、冶金等领域。
3.2 耐磨性由于SiC具有较高的硬度，RS-SiC具有出色的耐磨性。
它可以在恶劣的摩擦条件下长时间使用而不发生磨损。
因此，RS-SiC广泛应用于磨料、磨具、切削工具等领域。
3.3 耐腐蚀性RS-SiC对酸、碱等大部分化学腐蚀介质具有较好的耐腐蚀性能。
这使得RS-SiC 在化学工业、石油化工等领域能够承受复杂的腐蚀环境的作用。
3.4 机械性能RS-SiC具有较高的抗弯强度、抗压强度和抗拉强度，具有优异的断裂韧性。
热压反应烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料的组织和性能
摘
要 ： Ｔ０ 将 ７０短切炭纤维 （ 或 Ｎｃｌ ．ｉ Ｃ ） ｉ ｏ ＳＣ短纤 维（ ｉ 、 ａｎ ＳＣ ） Ｃ粉 、ｉ 和少量 Ｓ ｓ粉 ｉ 混合 ， １ Ｏ Ｃ粉 在 Ｏｏ ９ Ｃ热压烧 结制 备短纤维增 强
ＳＣ ｓｏ ｂ ｒ（ ｉｆ ｉ ａｂ ｎｐ ｗ ｅ ， ｉｃｎｐｗ ｅ ｎ ｉｃ ｎｃｒｉｅ ｏ ｄ ｒ ｎ ｏ－ｒｓｉｇｓ ｔ ｉ ｅｍ ｘ ｉ ｈｒ ｆ ｅ ＳＣ ）ｗｔ ｃｒｏ ｏ ｄ ｒ ｓｉｏ ｏ ｄ ｒ ｄｓ ｉ ａ ｄ ｗ ｅ ｄｈｔ ｅｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ－ ｔｉ ｈ ｌ ａ ｌｏ ｂ ｐ ａ ｐ ｎ ｎ ｒｇｈ
维普资讯
第 ２ 卷第 ２ ６ 期
２０ ０ ６年 ｏ ４月
矿 冶 工 程
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ ． ６ № ２ Ｉ２
Ａｐ ｌ２ ０ ｉ ｒ ０ ６
热 压 反 应 烧 结 制 备 短 纤 维 增 强 Ｃ— ｉ ＳＣ ； 复 合 材 料 的 组 织 和 性 能①
Ｃｏ ｐ ｓｔ ｓ Ｆａ ｒ ｃ ｔ ｄ ｂ ｏ － ｒ ｓ ｉ ｇ Ｓ ｎｔ ｒ ｄ ｍ ｏ ｉｅ ｂ ｉ ａ ｅ ｙ Ｈ ｔ ｐ ｅ ｓｎ ｉ ｅ ｅ
ＲＡＮ ｉｐ ｎ Ｌ － ｉ ｇ， ＹＩ Ｍａ － ｈ ｎ ｏｚ ｏ ｇ
（ ｔｔ ＫｙＬ ｂ ｒｔ ｙｏ ｏ ｄ ｒ ｅ ｌ ｒｙ ｅｔ ｌ ｏ ｔ Ｕ ｉ ｒｔ ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｕ ａ ，ｈｎ ） Ｓａｅ ｅ ａ ｏａｏ Ｐ ｗ ｅ ｔ ｌ ｇ ，Ｃ ｎｒ ｕ ｎｖ ｓｙ Ｃ ａｇｈ ０ ３ Ｈ ｎ ｎ Ｃ ｉａ ｒ ｆ Ｍ ａｕ ａＳ ｈ ｅｉ １
C／C—SiC复合材料的反应烧结法制备及应用进展
ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｃ ／ ｃ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｂ ｏ ｄ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｉ ｎ ｆ ｉ ｌ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ｆ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｃ ／ ｃ －
关 键 词 Ｃ ／ Ｃ Ｓ ｉ Ｃ复合材料 反应烧结 液相渗硅 气相渗硅
中图分类号 ： ＴＢ ３ ３ ２
文献标识码 ： Ａ
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎ ｃ ／ ｃ — Ｓ ｉ Ｃ Ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ： Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ
ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔ ｈ ｏ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ． Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ｅ ｓ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ，ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｔｅ ｃ ｈ ｎｉ ｑ ｕ ｅ ａ ｎｄ Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ＡＯ Ｙｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｒ ｏ ｎ ｇ ｊ ｕ ｎ ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｄｅ ｋ ｅ ， ＹＡＮ Ｃ ｈ ｕ ｎ ｌ ｅ ｉ
（ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｎ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ Ｆｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ，Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｄｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ７ ３ ）
碳化硅烧结
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。
2、热压烧结50年代中期，美国Norton公司就开始研究B、Ni、Cr、Fe、Al等金属添加物对SiC热压烧结的影响。
实验表明：Al和Fe是促进SiC热压致密化的最有效的添加剂。
有研究者以Al2O3为添加剂，通过热压烧结工艺，也实现了SiC的致密化，并认为其机理是液相烧结。
此外，还有研究者分别以B4C、B或B与C，Al2O3和C、Al2O3和Y2O3、Be、B4C 与C作添加剂，采用热压烧结，也都获得了致密SiC陶瓷。
3、热等静压烧结：近年来，为进一步提高SiC陶瓷的力学性能，研究人员进行了SiC陶瓷的热等静压工艺的研究工作。
研究人员以B和C为添加剂，采用热等静压烧结工艺，在1900℃便获得高密度SiC烧结体。
更进一步，通过该工艺，在2000℃和138MPa压力下，成功实现无添加剂SiC陶瓷的致密烧结。
研究表明：当SiC粉末的粒径小于0．6μm时，即使不引入任何添加剂，通过热等静压烧结，在1950℃即可使其致密化。
4、反应烧结：SiC的反应烧结法最早在美国研究成功。
反应烧结的工艺过程为：先将α－SiC粉和石墨粉按比例混匀，经干压、挤压或注浆等方法制成多孔坯体。
在高温下与液态Si接触，坯体中的C与渗入的Si反应，生成β－SiC，并与α－SiC相结合，过量的Si填充于气孔，从而得到无孔致密的反应烧结体。
反应烧结SiC通常含有8％的游离Si。
因此，为保证渗Si的完全，素坯应具有足够的孔隙度。
一般通过调整最初混合料中α－SiC和C的含量，α－SiC的粒度级配，C的形状和粒度以及成型压力等手段来获得适当的素坯密度。
反应烧结碳化硅陶瓷资料
反应烧结碳化硅陶瓷资料碳化硅制品的全面概述碳化硅制品是何物？如何使用碳化硅制品，我们首先要明确碳化硅的定义，然后知道碳化硅制品的组成部分，用哪些工艺？下面做些简单介绍碳化硅是一种无机非金属材料，由于它具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点，用于各种要求耐磨、耐蚀和耐高温的机械零部件中。
由于材料工作者的不断努力，其性能有了很大的改进，已成为一种重要的工程材料，在机械、冶金、化工、电子等部门得到广泛的应用。
采用常压烧结方法生产碳化硅陶瓷制品，其特点是用较高的烧结温度烧结碳化硅的毛坯，使之达到较高的密度，碳化硅的含量达到９８％以上。
所得到的碳化硅陶瓷烧结体耐腐蚀性、抗氧化性能及高温强度均较高。
在1600oC时强度不降低。
因而其制品特别适合于耐磨、耐腐蚀和耐高温的场合使用，如密封环、磨介、喷砂嘴、防弹板等。
特种陶瓷主要运用到那些方面？特种陶瓷包括各种材料制作的陶瓷制品，例如碳化硅材料生产的碳化硅制品，碳化硅密封环，氧化铝材料生产的99瓷，氧化锆材料生产的电解质等等。
所以说，是应用相当广泛的，今天我讲解下应用到高端产品的特种陶瓷。
1 氧化锆材料生产的特种陶瓷氧化锆陶瓷因其拥有较高的离子电导率，良好的化学稳定性和结构稳定性，成为研究最多、应用最为广泛的一类电解质材料。
通过对氧化锆基电解质薄膜制备工艺的改进，降低此类材料的操作温度和制备成本，力争可以实现产业化也是未来研究的重要方向。
2 碳化硅材料生产的特种陶瓷碳化硅材料是硬度高，成本低的材料，可以生产碳化硅制品，例如碳化硅密封件、碳化硅轴套、碳化硅防弹板、碳化硅异形件等，可以应用到机械密封件上和各种泵上。
在以后的发展中，特种陶瓷会应用得更加广泛，因为新型材料的不断出现，制作的特种陶瓷的功能越来越受到人们的欢迎！当今市场上存在哪些碳化硅制品在碳化硅制品行业中，仅仅因为其市场较大，所以涌现了很多的碳化硅制品种类，例如碳化硅密封环、碳化硅轴套、碳化硅轴、碳化硅防弹板等。
反应烧结制备SiC陶瓷的研究进展_郝斌
反应烧结制备SiC陶瓷的研究进展郝 斌1,2 陈立君1 杨 霞2(1唐山学院环境与化学工程系 河北唐山 063000) (2北京科技大学材料科学与工程学院 北京 100083)摘 要 介绍了传统烧结、Hucke工艺和反应烧结碳化硅陶瓷材料的制备工艺,总结了3种烧结机理,讨论了成形工艺、氧化、素坯密度、真空热处理温度等几种因素对反应烧结碳化硅陶瓷组织和力学性能的影响,最后对反应烧结碳化硅存在的问题和今后的发展方向进行了总结和展望。
关键词 反应烧结 碳化硅 陶瓷 烧结机理Study on Prep aration of R eaction-Sintered Silicon C arbude CeramicHao Bin1,2,Chen Lijun1,Y ang X ia2(1Environmental and Chemical Engineering Department,T angshan C ollege,Hebei,T angshan, 063000)(2School of Materials Science and Engineering,University of Science and T echnology Beijing,Beijing,100083)Abstract:Preparation technology,such as conventional sinter,Hucke technology and reaction-sintered silicon carbide and three sinter mechanisms of reaction-bonded silicon carbide ceramic were introduced in this paper.Several kinds of factors(shaping technology,oxy2 genization,biscuit density,heat treatment tem perature in vacuum etc.)that affect reaction-sintered silicon carbide ceramic were dis2 cussed.At last,the existing problems and the further development of reaction-sintered silicon carbide were als o summarized and pros2 pected.K ey w ords:Reaction-sintering;S ilicon carbide;Ceramic;S inering mechanism 碳化硅陶瓷具有机械强度高、耐高温、抗氧化性强、热稳定性能好、热导率大、耐磨损性能好、耐化学腐蚀性能好、硬度高、抗热震性能好等优良的特性。
碳化硅陶瓷性能及制造工艺
碳化硅陶瓷性能及制造工艺部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，可下载自行修改碳化硅陶瓷性能及制造工艺碳化硅<ＳｉＣ）陶瓷,具有抗氧化性强,耐磨性能好,硬度高,热稳定性好,高温强度大,热膨胀系数小,热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性.因此,已经在石油、化工、机械、航天、核能等领域大显身手,日益受到人们地重视.例如,ＳｉＣ陶瓷可用作各类轴承、滚珠、喷嘴、密封件、切削工具、燃汽涡轮机叶片、涡轮增压器转子、反射屏和火箭燃烧室内衬等等.ＳｉＣ陶瓷地优异性能与其独特结构密切相关.ＳｉＣ是共价键很强地化合物,ＳｉＣ中Ｓｉ-Ｃ键地离子性仅１２％左右.因此,ＳｉＣ强度高、弹性模量大,具有优良地耐磨损性能.纯ＳｉＣ不会被ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４和ＨＦ等酸溶液以及ＮａＯＨ等碱溶液侵蚀.在空气中加热时易发生氧化,但氧化时表面形成地ＳｉＯ２会抑制氧地进一步扩散,故氧化速率并不高.在电性能方面,ＳｉＣ具有半导体性,少量杂质地引入会表现出良好地导电性.此外,ＳｉＣ还有优良地导热性.ＳｉＣ具有α和β两种晶型.β－ＳｉＣ地晶体结构为立方晶系,Ｓｉ和Ｃ分别组成面心立方晶格；α－ＳｉＣ存在着４Ｈ、１５Ｒ和６Ｈ等１００余种多型体,其中,６Ｈ多型体为工业应用上最为普遍地一种.在ＳｉＣ地多种型体之间存在着一定地热稳定性关系.在温度低于１６００℃时,ＳｉＣ以β－ＳｉＣ形式存在.当高于１６００℃时,β－ＳｉＣ缓慢转变成α－ＳｉＣ地各种多型体.４Ｈ－ＳｉＣ在２０００℃左右容易生成；１５Ｒ和６Ｈ多型体均需在２１００℃以上地高温才易生成；对于６Ｈ－ＳｉＣ,即使温度超过２２００℃,也是非常稳定地.ＳｉＣ中各种多型体之间地自由能相差很小,因此,微量杂质地固溶也会引起多型体之间地热稳定关系变化.现就ＳｉＣ陶瓷地生产工艺简述如下：一、ＳｉＣ粉末地合成：ＳｉＣ在地球上几乎不存在,仅在陨石中有所发现,因此,工业上应用地ＳｉＣ粉末都为人工合成.目前,合成ＳｉＣ粉末地主要方法有：１、Ａｃｈｅｓｏｎ法：这是工业上采用最多地合成方法,即用电将石英砂和焦炭地混合物加热至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,在制成地ＳｉＣ中都固溶有少量杂质.其中,杂质少地呈绿色,杂质多地呈黑色.２、化合法：在一定地温度下,使高纯地硅与碳黑直接发生反应.由此可合成高纯度地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℃地温度范围内发生分解反应,由此制得亚微M级地β－ＳｉＣ粉末.４、气相反相法：使ＳｉＣｌ４和ＳｉＨ４等含硅地气体以及ＣＨ４、Ｃ３Ｈ８、Ｃ７Ｈ８和<Ｃｌ４等含碳地气体或使ＣＨ３ＳｉＣｌ３、<ＣＨ３）２ＳｉＣｌ２和Ｓｉ<ＣＨ３）４等同时含有硅和碳地气体在高温下发生反应,由此制备纳M级地β－ＳｉＣ超细粉.二、碳化硅陶瓷地烧结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地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陶瓷地主要方法.美国ＧＥ公司研究者认为：晶界能与表面能之比小于１．７３２是致密化地热力学条件,当同时添加Ｂ和Ｃ后,Ｂ固溶到ＳｉＣ中,使晶界能降低,Ｃ把ＳｉＣ粒子表面地ＳｉＯ２还原除去,提高表面能,因此Ｂ和Ｃ地添加为ＳｉＣ地致密化创造了热力学方面地有利条件.然而,日本研究人员却认为ＳｉＣ地致密并不存在热力学方面地限制.还有学者认为,ＳｉＣ地致密化机理可能是液相烧结,他们发现：在同时添加Ｂ和Ｃ地β－ＳｉＣ烧结体中,有富Ｂ地液相存在于晶界处.关于无压烧结机理,目前尚无定论.以α－ＳｉＣ为原料,同时添加Ｂ和Ｃ,也同样可实现ＳｉＣ地致密烧结.研究表明：单独使用Ｂ和Ｃ作添加剂,无助于ＳｉＣ陶瓷充分致密.只有同时添加Ｂ和Ｃ时,才能实现ＳｉＣ陶瓷地高密度化.为了ＳｉＣ地致密烧结,ＳｉＣ粉料地比表面积应在１０ｍ２／ｇ以上,且氧含量尽可能低.Ｂ地添加量在０．５％左右,Ｃ地添加量取决于ＳｉＣ原料中氧含量高低,通常Ｃ地添加量与ＳｉＣ粉料中地氧含量成正比. 最近,有研究者在亚微MＳｉＣ粉料中加入Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３,在１８５０℃～２０００℃温度下实现ＳｉＣ地致密烧结.由于烧结温度低而具有明显细化地微观结构,因而,其强度和韧性大大改善.２、热压烧结５０年代中期,美国Ｎｏｒｔｏｎ公司就开始研究Ｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｌ等金属添加物对ＳｉＣ热压烧结地影响.实验表明：Ａｌ和Ｆｅ是促进ＳｉＣ热压致密化地最有效地添加剂.有研究者以Ａｌ２Ｏ３为添加剂,通过热压烧结工艺,也实现了ＳｉＣ地致密化,并认为其机理是液相烧结.此外,还有研究者分别以Ｂ４Ｃ、Ｂ或Ｂ与Ｃ,Ａｌ２Ｏ３和Ｃ、Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３、Ｂｅ、Ｂ４Ｃ与Ｃ作添加剂,采用热压烧结,也都获得了致密ＳｉＣ陶瓷. 研究表明：烧结体地显微结构以及力学、热学等性能会因添加剂地种类不同而异.如：当采用Ｂ或Ｂ地化合物为添加剂,热压ＳｉＣ地晶粒尺寸较小,但强度高.当选用Ｂｅ作添加剂,热压ＳｉＣ陶瓷具有较高地导热系数.３、热等静压烧结：近年来,为进一步提高ＳｉＣ陶瓷地力学性能,研究人员进行了ＳｉＣ陶瓷地热等静压工艺地研究工作.研究人员以Ｂ和Ｃ为添加剂,采用热等静压烧结工艺,在１９００℃便获得高密度ＳｉＣ烧结体.更进一步,通过该工艺,在２０００℃和１３８ＭＰａ压力下,成功实现无添加剂ＳｉＣ陶瓷地致密烧结.研究表明：当ＳｉＣ粉末地粒径小于０．６μｍ时,即使不引入任何添加剂,通过热等静压烧结,在１９５０℃即可使其致密化.如选用比表面积为２４ｍ２／ｇ地ＳｉＣ超细粉,采用热等静压烧结工艺,在１８５０℃便可获得高致密度地无添加剂ＳｉＣ陶瓷.另外,Ａｌ２Ｏ３是热等静压烧结ＳｉＣ陶瓷地有效添加剂.而Ｃ地添加对ＳｉＣ陶瓷地热等静压烧结致密化不起作用,过量地Ｃ甚至会抑制ＳｉＣ陶瓷地烧结.４、反应烧结：ＳｉＣ地反应烧结法最早在美国研究成功.反应烧结地工艺过程为：先将α－ＳｉＣ粉和石墨粉按比例混匀,经干压、挤压或注浆等方法制成多孔坯体.在高温下与液态Ｓｉ接触,坯体中地Ｃ与渗入地Ｓｉ反应,生成β－ＳｉＣ,并与α－ＳｉＣ相结合,过量地Ｓｉ填充于气孔,从而得到无孔致密地反应烧结体.反应烧结ＳｉＣ通常含有８％地游离Ｓｉ.因此,为保证渗Ｓｉ地完全,素坯应具有足够地孔隙度.一般通过调整最初混合料中α－ＳｉＣ和Ｃ地含量,α－ＳｉＣ地粒度级配,Ｃ地形状和粒度以及成型压力等手段来获得适当地素坯密度. 实验表明,采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结地ＳｉＣ陶瓷具有各异地性能特点.如就烧结密度和抗弯强度来说,热压烧结和热等静压烧结ＳｉＣ陶瓷相对较多,反应烧结ＳｉＣ相对较低.另一方面,ＳｉＣ陶瓷地力学性能还随烧结添加剂地不同而不同.无压烧结、热压烧结和反应烧结ＳｉＣ陶瓷对强酸、强碱具有良好地抵抗力,但反应烧结ＳｉＣ陶瓷对ＨＦ等超强酸地抗蚀性较差.就耐高温性能比较来看,当温度低于９００℃时,几乎所有ＳｉＣ陶瓷强度均有所提高；当温度超过１４００℃时,反应烧结ＳｉＣ陶瓷抗弯强度急剧下降.<这是由于烧结体中含有一定量地游离Ｓｉ,当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致）对于无压烧结和热等静压烧结地ＳｉＣ陶瓷,其耐高温性能主要受添加剂种类地影响.总之,ＳｉＣ陶瓷地性能因烧结方法不同而不同.一般说来,无压烧结ＳｉＣ陶瓷地综合性能优于反应烧结地ＳｉＣ陶瓷,但次于热压烧结和热等静压烧结地ＳｉＣ陶瓷.。
反应烧结制备碳化硅增强石墨复合材料及其性能
反应烧结制备碳化硅增强石墨复合材料及其性能韩永军;李青彬;燕青芝;唐睿【摘要】Silicon carbide_reinforced graphite composites were prepared by hot_pressing mixtures of flake graphite and Si powder with various mass ratios under vacuum. The microstructure and phase compositions were characterized by SEM and XRD. Results indicated that SiC, resulting from the reaction between graphite and silicon, was uniformly dispersed in the graphite matrix. The bend strength of the composites increased from 112to 206 MPa with increasing silicon content from 28. 06 to 37. 94 mass%. The oxidation resistance of the composites increased with their silicon content. The coefficient of friction of the composites remainedat a low constant value of about 0. 1 when the Si content was below 31. 46 mass%.%以鳞片石墨和硅粉为混合原料,采用真空热压烧结工艺制备碳化硅增强石墨基复合材料。
考察原料中硅粉含量对复合材料性能和结构的影响。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
反应烧结SiC的制造和性能
新型陶瓷材料由于具有各种特殊的性能被应用于许多工业领域，为解决材料使用问题发挥着越来越重要的作用。
新型陶瓷具有多种功能，按性能分为电学、电子功能、力学功能、光学功能、热学功能、生物功能等等。
近几年来，特别引起人们注意的是机械力学功能陶瓷。
我们根据省科委下达的科研项目，通过大量调研，开展了对反应烧结SiC材料制造与性能的研究。
利用传统的SiC粉料，采用压制成型工艺传统烧成法制造不出高密度SiC 材料，如采用热压烧结、无压烧结或反应烧结工艺可达到其目的。
反应烧结SiC 已是30多年来的商品化材料，首先是出现在美国的气相渗硅工艺，以后英国原子能协会的反应堆高性能材料元件通过液相渗硅工艺研制成功，后来各国对此材料采用挤出成型、等静压成型、压制成型、注浆成型、注射成型等不同工艺进行了详细的研究，分别制造出了机械密封件、轴承、火箭喷嘴、烧嘴、阀件、发动机转子等多种部件，其中部分已形成商品化应用到工业中取代硬质合金等昂贵的金属材料，取得了显著的经济效益。
工艺概述
RB-SiC是由于碳化硅粉与石墨或炭黑混合，加入少量粘结剂，通过各种成型方法成型，去掉粘结剂后，将坯体放在特殊设计的真空炉中，使之与熔硅接触，坯体被融硅润湿、渗透，Si与坯体枝、中的石墨或C反应形成新SiC沉积到原来的SiC上，把原来的SiC结合在一起，剩余的气孔由Si填充。
最终的制品含有约8-10%的游离Si，该材料的特点是可通过调节坯体中C含量来调节制品的游离Si量，从而制造不同性能的制品。
SiC材料各相含量的控制原理
反应烧结SiC的一个重要特点是在坯体渗Si后尺寸无变化或很少有变化，因此要形成理论密度的SiC，坯体中必须含有一定量气孔，以满足石墨或C转化成SiC时的体积增大的需要，假如坯体全由C组成，理论最大C密度应按如下计算：
C + Si →SiC
12 40
SiC理论密度3.12g/cm³,40g SiC体积应为12.46 cm³，这时12g C分散到
12.46 cm³中就可能全部生成SiC，故最大C密度为
d th = 0.963g/cm³
如果在C中加入部分α-SiC作为稀释剂，C在其中占得分数为x，则实现全部C转化所需的理论坯体密度为：
d th1= 3.21 / (1+2.33x)
由该式可看出x ↑d th1 ↓ ,但SiC周围的C密度仍保持为0.963g/cm³，虽然可假定坯体2石墨或C均匀分布，但由于在成型过程中的不均匀现象，可能会造成某区域出现C密度大于0.963g/cm³，从而未反应的C 会影响材料的性能。
实际上，为了防止出现SiC不渗透层，并使Si能均匀地渗透坯体，在反应完成后坯体中大约10%的气孔由Si来填充，从而使产品组成为90-92% SiC 其余为8-10% 的Si。
反应烧结SiC制造工艺
1、挤出成型
英国原子能协会C.W.Forrost和P.Kennedy首先开发首先开发了SiC制造挤出成型工艺，其方法是将细度1μm左右的石墨粉和SiC粉干混均匀，加入一定量的热塑性树脂与塑化剂及少量热固性树脂结合溶剂，混均后真空干燥至恒重，形成松脆的粉末。
粉末的性能取决于所加粘结剂的品种与数量以及剩余量，如粘结剂的数量和分布决定真粉末的气孔量和分布，会影响坯体性能、混合后的塑性；制品表面光洁度等则取决于粘结剂的粘度和残存的溶剂量。
将混合物压成柱状压缩体，然后在多孔盘上挤出，目的是除去混合物中的空气使之致密化，然后再将挤出的细杆状打碎再通过磨具挤出，放在V形石墨垅中于370°C空气中脱去结合剂。
2、注射成型
美国Ford电机公司的Pierre等用注射模研制出可用于发动机转子等复杂形状的反应烧结SiC部件。
其工艺大致为：1）制成所需充填SiC和石墨
的聚合物形状模；2）聚合物热解成C并形成气孔结构；3）以熔Si填充多
孔坯体转化成SiC，新的SiC把原来的SiC结合起来形成烧结体。
2.1配方组成
坯体配方中聚合物、石墨、SiC、工艺助剂的添加量取决于体积C密度，理论上0.963g/cm³的C密度将形成理论致密的SiC，但实际上为了使Si
能渗透到整个区域中，并补偿由于C密度的不均，坯体中应有一定量的气
孔，反应完毕后的气孔则有剩余Si填充。
故实际C密度应有SiC的体积分
数和剩余的Si量所决定。
从而知道聚合物热解C量后可确定配料中各组分
的含量。
典型配方组成：47%α-Si、47%聚合物、5%石墨、1%工艺助剂，
入球磨干混，混合后的粉末116°C挤出去掉空气和水分，挤出粉破碎过3n
/4筛形成磨具粉末。
2.2模制
待续。