近年來,為進一步提高碳化硅陶瓷的力學性能,研究人員進行了碳化硅陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。研究人員以B和C為添加劑,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1900℃便獲得高密度SiC燒結(jié)體。更進一步,通過該工藝,在2000℃和138MPa壓力下,成功實現(xiàn)無添加劑SiC陶瓷的致密燒結(jié)。研究表明:當SiC粉末的粒徑小于0.6μm時,即使不引入任何添加劑,通過熱等靜壓燒結(jié),在1950℃即可使其致密化。如選用比表面積為24m2/g的SiC超細粉,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1850℃便可獲得高致密度的無添加劑SiC陶瓷。SiC還有優(yōu)良的導熱性。碳化硅陶瓷環(huán)
(這是由于燒結(jié)體中含有一定量的游離Si,當超過一定溫度抗彎強度急劇下降所致)對于無壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的SiC陶瓷,其耐高溫性能主要受添加劑種類的影響。較近,有研究者在亞微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,在1850℃~2000℃溫度下實現(xiàn)SiC的致密燒結(jié)。由于燒結(jié)溫度低而具有明顯細化的微觀結(jié)構(gòu),因而,其強度和韌性較大程度上改善。另外,Al2O3是熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷的有效添加劑。而C的添加對SiC陶瓷的熱等靜壓燒結(jié)致密化不起作用,過量的C甚至會阻止SiC陶瓷的燒結(jié)。碳化硅陶瓷環(huán)碳化硅基復(fù)合材料,由于陶瓷材料固有脆性,限制了其在宇航等高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
SiC結(jié)法較早在美國研究成功。反應(yīng)燒結(jié)的工藝過程為:先將α-SiC粉和石墨粉按比例混勻,經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法制成多孔坯體。在高溫下與液態(tài)Si接觸,坯體中的C與滲入的Si反應(yīng),生成β-SiC,并與α-SiC相結(jié)合,過量的Si填充于氣孔,從而得到無孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體。反應(yīng)燒結(jié)SiC通常含有8%的游離Si。因此,為保證滲Si的完全,素坯應(yīng)具有足夠的孔隙度。一般通過調(diào)整較初混合料中α-SiC和C的含量,α-SiC的粒度級配,C的形狀和粒度以及成型壓力等手段來獲得適當?shù)乃嘏髅芏取?/p>
陶瓷粉體的制備方法:粉體的特性對先進陶瓷后續(xù)成型和燒結(jié)有著明顯的影響,特別是明顯影響陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和機械性能。通常情況下,活性高、純度高、粒徑小的粉體有利于制備結(jié)構(gòu)均勻、性能優(yōu)良的陶瓷材料。=陶瓷粉體的制備主要包含固相反應(yīng)法、液相反應(yīng)法和氣相反應(yīng)法3大類。其中固相反應(yīng)法特點是成本較低、便于批量化生產(chǎn),但雜質(zhì)較多,主要包括碳熱還原法〔碳化硅(SiC)粉體、氧氮化鋁(AlON)粉體)〕、高溫固相合成法(鎂鋁尖晶石粉體、鈦酸鋇粉體等)、自蔓延合成法氮化硅〔(Si3N4)粉體等300余種〕和鹽類分解法〔三氧化二鋁(Al2O3)粉體〕等。復(fù)合材料一定是一種以上的材料或組分組成的材料。
碳化硅多孔陶瓷材料具有如下特點:(1)物理和化學性質(zhì)穩(wěn)定:碳化硅多孔陶瓷材料可以耐酸、堿腐蝕,也能夠承受高溫、高壓,自身潔凈狀態(tài)好,不會造成二次污染,是一種綠色環(huán)保的功能材料;(2)過濾精度高,再生性能好:用作過濾材料的多孔陶瓷材料具有較窄的孔徑分布范圍和較高的氣孔率與比表面積,被過濾物與陶瓷材料充分接觸,其中的懸浮物、膠體物及微生物等污染物質(zhì)被阻截在過濾介質(zhì)表面或內(nèi)部,過濾效果良好。碳化硅多孔陶瓷過濾材料經(jīng)過一段時間的使用后,用氣體或者液體進行反沖洗,即可恢復(fù)原有的過濾能力。碳化硅陶瓷的燒結(jié)方法各有不同,也造就了其性能各有不同。碳化硅陶瓷環(huán)
碳化硅陶瓷具有較好的適應(yīng)外界環(huán)境的能力,能夠滿足抗腐蝕環(huán)境。碳化硅陶瓷環(huán)
實驗表明,采用無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)的SiC陶瓷具有各異的性能特點。如就燒結(jié)密度和抗彎強度來說,熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷相對較多,反應(yīng)燒結(jié)SiC相對較低。另一方面,SiC陶瓷的力學性能還隨燒結(jié)添加劑的不同而不同。無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷對強酸、強堿具有良好的抵抗力,但反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷對HF等較強酸的抗蝕性較差。就耐高溫性能比較來看,當溫度低于900℃時,幾乎所有SiC陶瓷強度均有所提高;當溫度超過1400℃時,反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷抗彎強度急劇下降。(這是由于燒結(jié)體中含有一定量的游離Si,當超過一定溫度抗彎強度急劇下降所致)對于無壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的SiC陶瓷,其耐高溫性能主要受添加劑種類的影響。碳化硅陶瓷環(huán)
上海禹貝精密陶瓷有限公司致力于電子元器件,是一家生產(chǎn)型公司。公司業(yè)務(wù)涵蓋氧化鋁陶瓷,碳化硅陶瓷,氧化鋯陶瓷,氮化硅陶瓷等,價格合理,品質(zhì)有保證。公司注重以質(zhì)量為中心,以服務(wù)為理念,秉持誠信為本的理念,打造電子元器件良好品牌。禹貝陶瓷秉承“客戶為尊、服務(wù)為榮、創(chuàng)意為先、技術(shù)為實”的經(jīng)營理念,全力打造公司的重點競爭力。