什么是碳化硅陶瓷

什么是碳化硅陶瓷
碳化硅陶瓷，即SiC陶瓷，拥有抗化合性强，耐磨机能好，硬度高，热安定性好，高温烈度大，热膨胀参数小，热导率大以及抗热震和耐化工侵蚀等优质特性。所以，已在石油、化工、机器、宇航、核能等方面大显身手，日益受到人群的关注。比如，SiC陶瓷可用作各种轴承、滚珠、喷嘴、密封件、切削工具、燃汽涡轮机叶片、涡轮增压器转子、反射屏和火箭燃烧室内衬等等。SiC陶瓷的优秀机能与

其独特结构密切相关。SiC是共价键非常非常强的氧化物，SiC中Si-C键的光子性仅12％前后。所以，SiC烈度高、弹性摸量大，拥有优质的耐磨损机能。纯SiC不会被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液腐蚀。在氧气中炮炼时易发生化合，但化合时表层构成的SiO2会按捺氧的深入扩散，故化合速率并不高。在电机能方面，SiC拥有半导体性，少许杂质的引进会表现出良好的导电性。另外，SiC还有优质的导热性。

SiC拥有α和β两种晶型。
β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别合成面心立方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多项型体其间存在着必定的热安定性关系。在气温低于1600℃时，SiC以β－SiC形势存在。当高于1600℃时，β－SiC迟缓逆转成α－SiC的各样多型体。4H－SiC在2000℃前后易于生成；15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；鉴于6H－SiC，即便气温超越2200℃，也是十分安定的。SiC中各样多型体其间的自由能相差非常非常小，所以，微量杂质的固溶也会产生多型体其间的热安定关系变化。

化验说明，引用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和衬映烧结的SiC陶瓷拥有各异的机能特性。如就烧结密度和抗弯烈度来讲，热压烧结和暖等静压烧结SiC陶瓷相比较多，衬映烧结SiC相比较低。另单方面，SiC陶瓷的力学机能还随烧结添加剂的不一样而不一样。无压烧结、热压烧结和衬映烧结SiC陶瓷对强酸、强碱拥有良好的抗衡力，但衬映烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温机能比较来着，当气温低于900℃时，几乎所有SiC陶瓷烈度均有所调动；当气温超越1400℃时，衬映烧结SiC陶瓷抗弯烈度急遽降低。（这是因为烧结体中含有一额定的游离Si，当超越必定气温抗弯烈度急遽降低所致）鉴于无压烧结和暖等静压烧结的SiC陶瓷，其耐高温机能重要受添加剂品种的影响。反之，SiC陶瓷的机能因烧结方式不一样而不一样。普通说来，无压烧结SiC陶瓷的全面机能优于衬映烧结的SiC陶瓷，但次于热压烧结和暖等静压烧结的SiC陶瓷。

碳化硅陶瓷具有的优点
使用碳化硅陶瓷的材料特性可在高达 1,400°C 以上的高温保持稳定。400 GPa 以上的杨氏模量确保出色的尺寸稳定性。这些材料特性使得碳化硅注定用作建筑材料。碳化硅对腐蚀、磨损和侵蚀的出色抗性与其承受摩擦磨损的能力一样出色。元件用于化工厂、轧机、膨胀器和挤压机，或者例如管嘴。由于碳化硅陶瓷结合材料的不同，其性能、使用条件及寿命有很大区别。各种类型的碳化硅陶瓷材料有粘土结合相，SiO2结合相，莫来石结合碳化硅，反应烧结碳化硅，氮化硅结合碳化硅，氮氧化硅结合碳化硅，重结晶碳化硅陶瓷，渗硅法碳化硅陶瓷等。