烧结助剂对SiC多孔陶瓷性能的影响文献综述
2020-06-30 09:06
文 献 综 述 1 碳化硅材料概述 1.1碳化硅的特性 碳化硅又称金刚砂,是一种非金属碳化物合成材料,具有很强的共价键[1]。
纯碳化硅为无色透明结晶,它是由碳原子和硅原子以共价键为主结合构成的化合物。
当碳原子与硅原子相互作用成键时,发生了电子在壳层上的转移,使碳化硅形成类似金刚石的结构,具有良好的耐高温强度和蠕变性能,优异的抗热震性、高熔点、高硬度[2]。
碳化硅的化学性质稳定,其抗酸能力强,与硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等不反应。
碳化硅易被氧化,温度过高会使保护膜破裂,l627℃是碳化硅材料的最高工作温度[3-4]。
强共价键使得碳化硅陶瓷的高温烧结性能差,即使在非常高的温度,例如无压烧结1700~2000℃时,也难以获得致密化。
因此,基于改善碳化硅陶瓷致密度、气孔率、线收缩率以及强度的目的,以高纯、超细碳化硅粉为原料,加入少量的烧结助剂[5-7],如Si、B、C、Al2O3、Al2O3-Y2O3等,在大气压的惰性气体或真空气氛中,1950~2100℃高温下烧结,可得几乎完全致密且具有优良力学性能的陶瓷材料。
1.2碳化硅的用途 碳化硅材料的用途很广,通常是作为磨料及其磨具用于机械加工业。
随着材料科学的高速发展,碳化硅的主要特性逐渐被人们了解,应用范围日益扩大。
例如:由于碳化硅材料具有耐磨损、抗腐蚀的特点,在石油和化工领域被用于制造喷嘴、轴承、阀片、热电偶套管等部件;由于其具有高强度和耐热冲击的特点,在宇航领域被用于制造涡轮转子、燃气机叶片、火箭喷嘴等叶片;由于其具有耐辐射的特点,在核能领域被用于制造密封件;由于其具有高热导和高绝缘的特点,在电子领域被用于制造集成电路基片等等。
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