碳化硅陶瓷的應用現(xiàn)狀
碳化硅陶瓷具有高強度、高硬度、高耐磨性等優(yōu)異的機械性能以及耐化學腐蝕等，已廣泛替代傳統(tǒng)的金屬等材料，應用于機械密封、化工、航天、印染等行業(yè)。進入新世紀之后，碳化硅材料因其優(yōu)良的性能而得到越來越廣泛的應用，當然不同制備工藝制得的產(chǎn)品性能有一定的差別。目前，固相法制備相對容易、質量穩(wěn)定、易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，液相法可制得純度高的納米級微粉；氣相法所得粉末純度高，顆粒團聚少，組分易于控制，但成本高、產(chǎn)量低，不易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
目前制備高固、低粘漿料和亞微米級的碳化硅高質量粉體仍是關鍵問題。碳化硅成型和燒結雖有有多種方法，但由于碳化硅陶瓷的難燒結性，因而它的制作工藝復雜和生產(chǎn)成本較昂貴。所以目前降低碳化硅陶瓷的燒成溫度和尋找新的廉價的生產(chǎn)工藝仍是材料工作者的研究重點。與此同時，挖掘和開發(fā)碳化硅陶瓷的所有滿足工業(yè)和工程應用領域的性能也是相關科研工作者的重要任務。下面來看一下，幾種更為普遍的工藝，其優(yōu)點和缺點。
1、反應燒結法具有燒結溫度低的優(yōu)點，但燒結過程中會不可避免地在坯體中留有部分殘余硅，因而使材料的服役溫度下降。
2、液相法可制得純度高的納米級微粉，碳化硅廢料的復合化也容易實現(xiàn)；而且液相燒結可以制備出不含殘余硅的碳化硅陶瓷，但由于碳化硅的強共價鍵性，必須在坯體中加入氧化鋁等作為燒結助劑形成液相才能使碳化硅坯體致密化。
3、熱壓燒結、熱等靜壓燒結和火花等離子體燒結碳化硅性能較高，其密度和強度通常要高于無壓燒結，但在燒結過程也都需要加入添加劑促進坯體的燒結致密化且生產(chǎn)成本高，不適于制備異型件。
4、高溫物理氣相傳輸法可以制得高純度和高致密度的碳化硅陶瓷，但其晶粒尺寸較大，從而影響了產(chǎn)品的力學性能。
5、合成法中固相法原料便宜、質量穩(wěn)定、易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)是它的主要優(yōu)點，目前仍然是一種占主要地位的生產(chǎn)方法，其中用Acheson法制備的碳化硅年產(chǎn)量在百萬噸以上，國內(nèi)每年的產(chǎn)量近30萬噸。
6、氣相法所得粉末純度高，顆粒團聚少，組分易于控制，但成本高、產(chǎn)量低，不易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
綜上所述，碳化硅陶瓷在許多工業(yè)領域中的應用顯示了其優(yōu)良的性能，因而引起了人們的普遍重視。在無機非金屬材料領域中碳化硅陶瓷是一個很大的家族，其觸角幾乎伸遍了所有的工業(yè)領域。但是由于碳化硅陶瓷的難燒結性，因而它的制作工藝復雜和生產(chǎn)成本較昂貴。由此降低碳化硅陶瓷的燒成溫度和尋找新的廉價的生產(chǎn)工藝仍是材料工作者的研究重點，同時挖掘和開發(fā)碳化硅廢料的所有優(yōu)點造福于人類是相關科研單位的科研人員其首要的任務
此文關鍵字：碳化硅陶瓷
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