我们平时在电视上看到了坦克和装甲车的复合板，都是用碳化硅陶瓷材料制造成的。这种复合板较普通 坦克钢板重量轻 30—50，而抗冲击力可较之提高 1—3 倍，是一种好的复合材料。碳化硅耐高温， 与强酸、强碱均不起反应，导电导热性好，有着非常强的抗辐射能力。由于碳化硅优异的理化性能，使 其在石油、化工、微电子、汽车、航天航空、激光、原子能、机械、冶金行业中广泛得到应用。 那么，高新技术的碳化硅陶瓷是怎么烧结的呢？我们大家一起来看一看吧。 【高新技术碳化硅陶瓷应用及烧结方法】 用碳化硅复合材料制造成坦克和装甲车复合板，这种复合板较普通坦克钢板重量轻 30—50，而抗冲 击力可较之提高 1—3 倍，是一种好的 复合材料。具有特殊功能（电、磁、声、 光、热、化学、力学、生物学等）的高 技术陶瓷是近 20 年快速地发展的新材料， 被称之为继金属材料和高分子材料后 的第三大材料。 SiC 是强共价键结合的化合物,烧结时 的扩散速率相当低,据 J. D. Hon 等人的 研究结果,即使在 2100℃的高温下, C 和 Si 的自扩散系数也很小,所以, SiC 很 难烧结,须借助添加剂或外部压力或渗 硅反应才能实现致密化。 目前,制备高密度 SiC 陶瓷的方法主要 有热压烧结、无压烧结和反应烧结等. (1)热压烧结 纯碳化硅粉热压烧结可以接近理论密度, 但需要高温 (大于 2000℃)和高压(350MPa) 。采用添加剂,

  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, 把原来存在的 a-SiC 颗粒结合 起来。 【高新技术碳化硅陶瓷特点】 如果允许完全渗 Si,那么整一个完整的过程中可获得气孔率为零,无几何尺寸变化的材料。 实际生产中,生坯要有过量的气孔,以防止由于渗 Si 过程首先在表明上进行,而形成不透气的 SiC 层,从而 阻止反应烧结的继续进行, 反应烧结过程中多余的气孔被过剩的 Si 所填满, 从而得到无孔致密制品。 三种常见烧结方式对比 1. 热压烧结：只能制备简单形状的碳 化硅部件， 生产效率低， 不利于大规模 商业化生产。 2. 无压烧结（常压烧结） ：能生产复杂 形状和大尺寸碳化硅部件， 是目前普遍 认可的有优势的烧结方法。 3. 反应烧结：能制备复杂形状的碳化 硅部件， 烧结温度低， 但是产品高温性 能不佳。 【高新技术碳化硅陶瓷产品性能】 碳化硅陶瓷微通道反应器是一种新型的化学反应设备，内部含有三维结构式多通道，液体气体及粉末 从多个入口进入反应器， 在内部得到充分混合反应后流出。碳化硅陶瓷以耐高温耐腐蚀的特点成为新 的微通道化学反应器。 碳化硅陶瓷化学微反应器是一种新型的化学反应设备，内部含有三维结构式多 通道，液体从多个入口进入反应器，在内部得到充分混合反应后流出。这种设备大范围的应用于易燃、易 爆、剧毒等恶劣反应工况，消除了以往采用反应釜的方式带来的高危险性，生产效率是反应釜的数倍 以上。完全替代四氟、玻璃、合金、不锈钢等材质微反应器。微通道反应器模快采用无垫片式硬密封 结构，消除了泄漏隐患，通道更加紧凑，外置式双换热板，热交换效率更加高，后期清洁检修更加便捷。

  可强烈促进致密化速率, 并获得接近理论密度的碳化硅材料,,常用添加剂: Al203、AIN、 BN、 B 等; B 的大加入量是 0.36。 机理：游离碳的存在与 B 生成 B4C,再与 SiC 形成固溶体,液相烧结过程对物质迁移起了重要作用。

  (2)无压烧结（常压烧结） 烧结机理:扩散烧结; 扩散烧结的难易与晶界能和表面能之间的比值有关, 促进烧结时: rg/rs 纯 SiC 不可以进行烧结,加入硼时, 硼处于 SiC 晶界上, 部分与 SiC 形成固溶体,降低 SiC 的晶界能;此外, 加入 C 有助于 SiC 表面上的 Si02 膜还原除去, 从而增加表面能，使 rg/rs 超细粉末可提供致密化所 需要的力学推动力,缩短扩散距离,初进烧结。 (3)反应烧结 反应烧结 SiC 又称自结合 SiC, 是由 a- SiC 粉和石墨粉按一定比列混合压成坯体后,加热到 1650℃左