碳化硅陶瓷的3种制备方法及应用！

碳化硅陶瓷高温力学性能优良、抗氧化性能强、耐磨损性能好、热稳定性能佳、导热率大，在石油、化工、汽车、矿业等领域都有较为广泛的应用。关于碳化硅陶瓷的制备方法，小编给大家总结了超细碳化硅粉体和碳化硅陶瓷的制备方法！

1、超细碳化硅粉体的制备方法：

近年来，在高新技术领域发展起来的超细碳化硅粉体制备的方法，主要归为三种：固相法、液相法和气相法。

固相法主要包括以下几种：碳热还原法、Si与C直接反应法（包括高温自蔓延合成法和机械合金化法）。

液相法主要包括以下几种：溶胶—凝胶法、聚合物热分解法和溶剂热法。

气相法主要包括以下几种：气相反应沉积法（CVD）、等离子体法、激光诱导气相法。


2、碳化硅陶瓷的制备方法：

碳化硅是一种典型的共价键结合的稳定化合物，加上其扩散系数低，很难用常规的烧结方法来实现致密化，必须通过添加一些烧结助剂来降低表面能或增加外界压力来达到烧结。

a、反应烧结碳化硅陶瓷，这种方法是以α-SiC和C为原料，加入适量的粘结剂进行成型和千燥处理，然后放入含有Si的埋料中。当坯体在炉内受热超过1400℃时，坯体周围的Si熔融，或以液态，或以气态透入到坯体的毛细管中，同坯体中的C反应生成SiC。产生的SiC逐渐填充坯体中的孔隙，并把原有的α-SiC连结起来，最后达到制品的致密化，并获得强度。

b、热压烧结碳化硅陶瓷，热压烧结即在烧结过程中施加一定的压力，压力的存在使原子扩散速率增大，烧结驱动力增加，从而加快烧结过程。然而，在高压条件下，烧结体中会出现垂直于压力方向定向生长的晶粒，为避免这种现象，可以选用热等静压烧结的方法。

c、无压烧结碳化硅陶瓷，无压烧结被认为是SiC烧结最有前途的烧结方法，通过无压烧结工艺可以制备出复杂形状和大尺寸的SiC部件。根据烧结机理的不同，无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。

碳化硅陶瓷的应用：

1、碳化硅陶瓷球，精密球是圆度仪、陀螺、轴承和精密测量中的重要元件，并常作为精密测量的基准，在精密设备和精密加工中具有十分重要的地位。精密球目前主要采用金属材料，但存在耐磨损性能较差、受温度影响变形较大等问题。而陶瓷球以其重量轻、硬度高、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小等优点，已广泛地应用于精密轴承等零部件中。

2、碳化硅磨料磨具，碳化硅的硬度很大，可制备成各种磨削用的砂轮、砂纸和磨料，主要用于机械加工行业。碳化硅的莫氏硬度为9.2～9.6，仅次于金刚石和碳化硼，是一种常用的磨料。

3、碳化硅基复合材料，由于陶瓷材料固有脆性，限制了其在宇航等高技术领域的应用，因此对碳化硅材料的增韧研究非常重视；采用碳化硅编织体增韧，不仅可提高陶瓷材料的韧性，而且可不同程度地提高材料的强度和模量。碳化硅基复合材料以其高韧性、高强度和优异的抗氧化性能等在宇航领域的高温热结构方面得到了广泛的应用。

以上是对碳化硅陶瓷的3种制备方法及应用的介绍，需要注意的是，纯碳化硅为无色，但工业生产的碳化硅由于其中存在一些杂质，例如游离的碳、铁、硅等，往往呈现出黄、黑、墨绿、浅绿等不同色泽，比较常见的是黑色和浅绿色。