碳化硅重结晶烧结炉
重结晶碳化硅
重结晶碳化硅也称作再结晶碳化硅,它以高纯超细碳化硅为原料,碳化硅在2400℃高温及一定压力的气氛保护下,发生蒸发 - 凝聚再结晶作用,在颗粒接触处发生颗粒共生形成的烧结体。其基本不收缩,但具有一定数量孔隙。
应用学科
材料科学技术(一级学科),无机非金属材料(二级学科),陶瓷(三级学科),先进陶瓷(四级学科)
分类
SiC质制品因制备方式、应用领域及形态等而多种多样。SiC陶瓷作为其中的一种,是陶瓷领域的一种高性能材料,尤其偏向于高强度、高硬度以及耐高温性能等,按其烧结方式可分为:反应烧结碳化硅(RBSiC)、无压固相烧结碳化娃(SSiC)、液相烧结碳化娃(LSiC)、热压烧结碳化娃(HPSiC)和再结晶碳化硅(RSiC)等。
比较
RBSiC和RSiC是最早出现的,但代表着SiC制品的最低和最高制备温度的极限。前者具有较高的致密度,但存在较高的残留硅,导致高温性能不佳后者因存在较高的孔隙率而强度较低,而因其较高的纯度以及没有晶界杂质相而具有较高的高温强度,常用于高温结构材料随后出现HPSiC、SSiC以及LSiC,这些又随着研究的深入而使材料性能和工艺性能不断提高。如热压烧结从不加助剂,发展到出现ABC系等热压烧结助剂,降低了热压温度,且可通过后期热处理进行显微结构的设计得到高强或者高韧性材料;无压烧结从开始的C+B(B4C)体系助剂发展到AI4C3-B4C-C等液相烧结助剂也从AI2O3;AI2O3-Y2O3; AI2O3-Y2O3-CaO,AI2O3-Y2O3 系发展到 AI2O3-其他稀土系(La2O3、LU2O3、Gd203,、SC2O3和Sm203)、AIN-稀土氧化物体系助剂,烧结温逐步降低,助剂高温挥发性问题也逐步得到改善,力学性能和结构设计也逐渐提高和改进。这些SiC材料具有不同的结构和组成,因此可在不同的应用领域选择合适碳化硅制品。
制备
RSiC是以Acheson法合成的SiC粉体为原料,将粗细SiC粉体原料成型后在高温下利用SiC细粉的蒸发并凝聚在粗颗粒形成的颈部使其具有一定强度的高纯SiC制品,其在烧结过程中没有任何收缩,因此具有较高的孔隙率。
研究进展
RSiC作为SiC陶瓷制品的一种,是在上世纪50年代开始成功制备的,主要为了利用其