各種碳化硅陶瓷的性能特點
碳化硅的抗氧化能力除了與氧化溫度和氧化時間有關(guān)外,還受燒結(jié)添加劑的影響。例如,1280℃空氣中氧化100小時后,添加B4C+C的熱壓燒結(jié)的碳化硅陶瓷的重量僅增加1.06mg/cm²,而添加Al2O3的熱壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的重量增加達到1.82mg/cm²。其原因是:燒結(jié)時,Al2O3會與SiC顆粒表面的SiO2發(fā)生反應(yīng),生成鋁硅酸鹽液相并存在于晶界。這樣,在氧化過程中,液相會加速氧的擴散,從而促使氧化進一步加劇。對各種碳化硅陶瓷的耐高溫性能進行了比較。可以看出當溫度低于900℃時,幾乎所有碳化硅陶瓷的強度均有所提高。這主要歸功于測試過程中氧化所引起的表面裂紋的愈合。對于反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷,由于燒結(jié)體中含有一定量的游離硅,當溫度超過1400℃時,其抗彎強度急劇下降。對于無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的碳化硅陶瓷,其耐高溫性主要受添加劑種類的影響。當以B4C+C、B+C或AlN+C為燒結(jié)添加劑時,其抗彎強度直到1400℃時基本上保持不變;當以作添加劑,其抗彎強度隨著溫度的進一步升高而降低。
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