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碳化硅陶瓷的制作工藝

文章出處:原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯:劉坤尚作者:黃丹丹人氣:-發(fā)表時間:2015-01-05 16:47:00【

  碳化硅的反應(yīng)燒結(jié)法最早在美國研究成功。反應(yīng)燒結(jié)的工藝過程為:先將α-SIC粉和石墨粉按比例混勻,經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法制成多孔坯體。在高溫下與液態(tài)硅接觸,坯體中的碳與滲入的硅反應(yīng),生產(chǎn)β-SIC,并與α-SIC相結(jié)合,過量的硅填充與氣孔,從而得到無孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅通常含有8%的游離硅。因此,為保證滲硅的完全,素坯應(yīng)具有足夠的孔隙度。一般通過調(diào)整最初混合料中α-SIC和碳的含量,α-SIC的粒度級配,碳的形狀和粒度以及成型壓力等手段來獲得適當(dāng)?shù)乃嘏髅芏取?/span>

  實驗表明,采用無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)的碳化硅陶瓷具有各異的性能特點。如就燒結(jié)密度和抗彎強度來說,熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)碳化硅陶瓷相對較多,反應(yīng)燒結(jié)碳化硅相對降低。另一方面,碳化硅陶瓷的力學(xué)性能還隨燒結(jié)添加劑的不同而不同。無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷對強酸、強堿具有良好的抵抗力,單反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷對HF等超強酸的抗蝕性較差。就耐高溫性能比較來看,當(dāng)溫度低于900℃時,幾乎所有碳化硅陶瓷強度均有所提高;當(dāng)溫度超過1400℃時,反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷抗彎強度急劇下降。對于無壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的碳化硅陶瓷,其耐高溫性能主要受添加劑種類的影響。

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