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碳化硅的制备及烧结温度对其密度的影响
添加时间:2022-06-13

  碳化硅陶瓷目前,高温SiC陶瓷的制备方法主要有无压烧结、热压烧结、热等静压烧结、反应烧结等。不同烧结方法得到的SiC陶瓷性能也不同。国内外许多研究致力于添加合适的烧结助剂来有效促进SiC热压烧结。热压虽然降低了烧结温度,可以获得致密、抗弯强度高的SiC陶瓷,但热压工艺效率低,难以制造形状复杂的SiC零件,不利于工业化生产。

  许多研究者采用热等静压烧结工艺制备SiC陶瓷,并取得了良好的效果。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,但由于HIP烧结必须封装坯体,目前难以实现工业化生产。自结合SiC的制备基本上是一个反应烧结过程,反应烧结过程通常是通过在真空中感应加热石墨坩埚来完成的。在1400之前,自结合碳化硅的强度与硅含量无关。1400后,由于Si的熔化,强度急剧下降,不能满足结构陶瓷的性能要求。

  常压烧结被认为是碳化硅烧结最有前途的烧结方法。常压烧结工艺可以制备大尺寸、复杂形状的SiC陶瓷制品,且成本低,易于实现工业化生产。由于烧结困难,碳化硅陶瓷的烧结通常需要在很高的温度(2300 ~ 2400)下进行,并且需要少量的添加剂使其致密。因此,在对SiC陶瓷各项性能影响尽可能小的情况下,最大限度地降低烧结温度是当前的研究课题。本文采用亚微米碳化硅细粉和少量合适的烧结助剂,通过干压和无压烧结制备碳化硅陶瓷样品,并研究了不同烧结温度下碳化硅陶瓷的烧结密度。

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