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21
2022
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06
详解反应烧结碳化硅工艺
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反应烧结碳化硅陶瓷具有温度强度好、耐高温氧化、耐磨性好、热稳定性好、热膨胀系数小、导热系数高、硬度高、抗热冲击性、耐火等优良性能。广泛应用于汽车、机械化、环境保护、航天技术、信息电子、能源等领域，成为许多产业领域性能好的不可替代的结构陶瓷。
无压烧结被认为是有前途的SiC烧结方法。根据不同的烧结机，无压烧结可分为固相烧结和液相烧结。在超细Beta-SiC粉末中同时添加适量B和C(氧气含量小于2%)，使S. Proehazka在2020下烧结成密度大于98%的SIC烧结体。以Al2O3和Y2O3为添加剂，在1850-1950下烧结0.5m-SiC(颗粒表面含有少量SiO2)。结果SiC陶瓷的相对密度大于理论密度的95%，晶粒尺寸小，平均尺寸大。它是1.5微米。
反应烧结碳化硅厂家认为，纯SiC只有在非常高的温度下才能致密烧结，没有烧结添加剂，所以很多人对SiC实施热压烧结工艺。添加助剂对SiC进行热压烧结的研究已经有很多报道。Alliegro等人研究了铝、镍、铁、铬等金属添加剂对SiC致密化的影响。结果表明铝和铁是促进SiC热压烧结的有效添加剂。F.F.Lange研究了添加不同量的Al2O3对热压烧结SiC性能的影响。认为热压烧结SiC的致密化与溶解沉淀机理有关。但是热压烧结过程只能生产简单形状的SiC部件，一次性反应烧结碳化硅过程生产的产品数量很少，不利于工业生产。
为了克服传统烧结工艺的缺点，反应烧结碳化硅采用B型和C型为添加剂，劣质静压烧结技术。在1900的情况下，获得了密度大于98的微晶陶瓷，室温弯曲强度可达600 MPa。热等静压烧结可以获得形状复杂的致密相产品，产品具有良好的力学性能，但臀部烧结需要密闭，才能实现工业生产。
反应烧结碳化硅(也称为磁耦合碳化硅)是指多孔小方坯与气相或液相反应，提高小方坯质量，减少气孔，以一定的强度和尺寸精度烧结成品的过程。钚-SIC粉末和石墨按一定比例混合加热到1650左右，形成毛坯。同时，它通过气相Si渗透或渗透到钢坯中，与石墨反应一起生成钚-SIC，并与现有的钚-SIC粒子结合。Si完全渗透后，可以得到密度完整、尺寸未收缩的反应烧结体。与其他烧结工艺相比，在致密的过程中反应烧结的尺寸变化较小，可以制造出大小正确的产品，但烧结体中存在大量的SiC，反应烧结的SiC陶瓷的高温性能会变差。无压力烧结SiC陶瓷、热等静压烧结SiC陶瓷和反应烧结SiC陶瓷具有不同的性能。
反应烧结碳化硅厂家：例如，SiC陶瓷在烧结密度和弯曲强度方面，热压烧结和热等静压烧结较多，反应烧结SiC相对较低。同时，SiC陶瓷的力学性能随烧结助剂的变化而变化。SiC陶瓷的无压烧结、热压烧结和反应烧结具有良好的耐酸性、耐碱性能，但反应烧结SiC陶瓷抗HF等超 强酸腐蚀性能较差。温度低于900时，几乎所有SiC陶瓷的弯曲强度都明显高于高温烧结陶瓷，反应烧结SiC陶瓷的弯曲强度超过1400时急剧下降。(这是由于一定量的玻璃Si在烧结体上超过一定温度的弯曲强度急剧下降而引起的。对于无压力烧结和热等静压力烧结的SiC陶瓷，高温性能主要受添加剂种类的影响。
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