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

　　碳化硅陶瓷具有优异的性能，如高温强度、高温抗氧化性、良好的耐磨性、良好的热稳定性、小的热膨胀系数、高热导率、高硬度、抗热震性和耐化学腐蚀性。它已广泛应用于汽车、机械化、环保、航空航天技术、信息电子、能源等领域，并已成为许多工业领域不可替代的性能优异的结构陶瓷，下面小编为大家分享一下碳化硅陶瓷的烧结工艺及特点

　　碳化硅陶瓷的烧结工艺种类

　　1、无压烧结

　　2、热压烧结

　　3、热等静压烧结

　　4、真空反应烧结

　　碳化硅陶瓷的烧结工艺特点

　　1、无压烧结被认为是SiC烧结最有前途的烧结方法，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。S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体(含氧量小于2%)中同时加入适量B和C的方法，在2020℃下常压烧结成密度高于98%的SiC烧结体。A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2)，获得的碳化硅陶瓷相对密度大于理论密度的95%，并且晶粒细小，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，于是不少人对碳化硅陶瓷C实行热压烧结工艺。关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对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Al2O3对热压烧结碳化硅陶瓷的性能影响，认为热压烧结致密是靠溶解--再沉淀机理。但是热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC部件，而且一次热压烧结过程中所制备的产品数量很小，因此不利于工业化生产。

　　3、热等静压烧结，为了克服传统烧结工艺存在的缺陷，Duna以B和C为添加剂，采用热等静压烧结工艺的碳化硅陶瓷，在1900℃便获得了密度大于98%、室温抗弯强度高达600MPa左右的细晶碳化硅陶瓷。尽管热等静压烧结可获得形状复杂的致密SiC制品，并且制品具有较好的力学性能，但是HIP烧结必须对素坯进行包封，所以很难实现工业化生产。

　　4、真空反应烧结反应烧结，是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应,使坯件质量增加,孔隙减小,并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的工艺。是由α—SiC粉和石墨按一定比例混台成坯体后，并加热到1650 ℃左右，同时熔渗 Si或通过气相Si渗入坯体，使之与石墨起反应生成β—SiC，把原先存在的α—SiC颗粒结合起来。如果渗Si完全，就可得到完全致密、无尺寸收缩的反应烧结体。同其它烧结工艺比较,反应烧结在致密过程中的尺寸变化小,可以制造尺寸精确的制品，但烧结体中相当数量SiC的存在，使得反应烧结的碳化硅陶瓷高温性能较差。

　　以上就是小编为大家分享的碳化硅陶瓷的烧结方式及特点，希望对大家有所帮助!