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SiC陶瓷材料的反应烧结

2022-08-03 19:23:05

SiC陶瓷材料的高温烧结炉烧结一直是这些年来研究的焦点,人们利用各种高温烧结炉烧结方法 制备SiC陶瓷材料,以获得致密性高、强度高、断裂韧性高的力学性能。早在 20世纪50年代,就提出了高温烧结炉反应烧结SiC。利用高温烧结炉反应烧结法制备SiC获得成功。

具体方法 为;以SiC粉末、碳粉和硅粉作为原料,在高温烧结炉烧结过程中含SiC粉和碳粉的坯体 与液态硅相接触,液态硅渗入坯体内并与碳粉反应,形成SiC,而少量残余硅 则填补剩余的孔隙。因此,高温烧结炉反应烧结工艺得到的SiC气孔少,抗弯强度较髙。 这是当前国内外绝大部分都采用的方法,一般称之为传统RBSC。高温烧结炉反应烧结过 程中压坯应当具有足够的孔隙度,以保证渗硅过程的完成,避免表面形成不透 气的SiC阻止反应的继续进行©液相硅的浸渍速度正比于孔径,但是,过粗的 a-SiC颗粒使抗弯强度降低。

高温烧结炉反应烧结后的制品_般含有go%〜92%的SiC利二尺寸也不改变,因而可制备形状复杂的零件,减少机加工。 反应烧结的缺点是存在游离硅。由于游离硅的存在使RBSC的使用温度低于出炉烧结温度低,烧结体多孔且强度不高。

SiC陶瓷材料的反应烧结

另据报道采用补充热处理的方法可以减少RBSC中游离硅的含量, 它主要是利用高温烧结炉高温下硅的蒸气压比较高,使硅从RBSC烧结体中挥发,然后高温烧结炉升 高温度到2050度,再渗入耐高温合金MoSi2,使RBSC的高温强度从250MPa 提高到500MPao也有资料报道[⑵,对于经历过高温烧结炉反应烧结和常压烧结的SiC, 如果在高温(>2000度)下再进行一次高温烧结炉烧结,通过蒸发-凝聚机理,Z终可以得到致密的烧结体。这种烧结工艺称为重结晶烧结,主要用于制备SiC陶瓷及其 SiC陶瓷复合材料:的耐火制品及窑具等,其高温烧结炉烧结温度较高,在2500度下烧成, 用高纯惰性气体(如氩气等)作保护性气体。

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