碳化硅陶瓷的烧结工艺有哪几种?碳化硅陶瓷烧结工艺特点

碳化硅陶瓷具有优良的性能，如高温强度、高温抗氧化性、耐磨性好、热稳定性好、热膨胀系数小、热导率高、硬度高、抗热震性和耐化学腐蚀等。已广泛应用于汽车、机械化、环保、航空航天技术、信息电子、能源等领域，成为许多工业领域不可替代的性能优异的结构陶瓷。下面小编就来分享一下碳化硅陶瓷的烧结工艺和特点。

碳化硅陶瓷烧结工艺的类型

1.无压烧结

2.热压烧结

3.热等静压烧结

4.真空反应烧结。

碳化硅陶瓷烧结过程的特点

1.无压烧结被认为是碳化硅烧结中最有前途的烧结方法。根据烧结机理的不同，无压烧结可分为固相烧结和液相烧结。通过在超细β-SiC粉末(氧含量小于2%)中加入适量的B和C，在2020℃常压下烧结出致密度大于98%的S . Proehazka。A.Mulla等人以Al2O3和Y2O3为添加剂，在1850-1950℃烧结了0.5μm的β-SiC(颗粒表面有少量SiO2)。所得碳化硅陶瓷的相对密度大于理论密度的95%，晶粒细小，平均尺寸为1.5μm

2.热压烧结，不添加任何烧结助剂，纯碳化硅只有在极高的温度下才能烧结致密，所以很多人对碳化硅陶瓷c进行热压烧结工艺，关于添加烧结助剂热压烧结SiC的报道很多。阿利格罗等人。研究了金属添加剂B、al、Ni、Fe和Cr对SiC致密化的影响，发现Al和Fe是促进SiC热压烧结最有效的添加剂。F.F.Lange研究了添加不同量的Al2O3对热压碳化硅陶瓷性能的影响，认为热压烧结的致密化取决于溶解-再沉淀机制。而热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC零件，一次热压烧结工艺制备的产品数量很少，不利于工业化生产。

3.热等静压烧结。为了克服传统烧结工艺的缺陷，Duna采用B和C作为添加剂，采用热等静压工艺烧结碳化硅陶瓷。在1900℃时，获得了致密度大于98%、室温抗弯强度约为600MPa的细晶碳化硅陶瓷。虽然热等静压烧结可以获得形状复杂、力学性能良好的致密SiC制品，但HIP烧结必须封装坯体，因此难以实现工业化生产。

4.真空反应烧结反应烧结是多孔坯体与气相或液相发生化学反应，使坯体质量增加，气孔减少，烧结出具有一定强度和尺寸精度的成品的过程。它是将α-SiC粉末与石墨按一定比例混合形成坯体，加热至1650℃左右，同时将Si或气相Si渗入坯体中，使其与石墨反应生成β-SiC，结合已有的α-SiC颗粒而制成的。如果Si的渗透完全，可以获得没有尺寸收缩的完全致密的反应烧结体。与其他烧结工艺相比，反应烧结在致密化过程中的尺寸变化较小，可以制造出尺寸精确的产品。然而，烧结体中大量SiC的存在使得反应烧结碳化硅陶瓷的高温性能较差。

以上是分享的碳化硅陶瓷的烧结方法和特点。希望对你有帮助！