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碳化硅陶瓷產品類型介紹
- 分類：產品知識
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- 發布時間：2015-05-15 15:47
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【概要描述】碳化硅陶瓷 siliconcarbideceramics 碳化硅陶瓷具有強度高，導熱系數大、抗震性好、抗氧化、耐磨損、抗侵蝕等優良的高溫性能，是一種優質陶瓷材料。在冶金、能??源、化工等行業得到廣泛應用。起初的碳化硅陶瓷材料以粘土、SiO2、硅酸鹽、莫來石等為結合劑，隨著高科技手段的應用，新型碳化硅制品得到廣泛開發。??如：氮化硅結合碳化硅、氮氧化硅結合碳化硅、反應燒結碳化硅、重結晶碳
碳化硅陶瓷產品類型介紹
【概要描述】碳化硅陶瓷 siliconcarbideceramics 碳化硅陶瓷具有強度高，導熱系數大、抗震性好、抗氧化、耐磨損、抗侵蝕等優良的高溫性能，是一種優質陶瓷材料。在冶金、能??源、化工等行業得到廣泛應用。起初的碳化硅陶瓷材料以粘土、SiO2、硅酸鹽、莫來石等為結合劑，隨著高科技手段的應用，新型碳化硅制品得到廣泛開發。??如：氮化硅結合碳化硅、氮氧化硅結合碳化硅、反應燒結碳化硅、重結晶碳
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碳化硅陶瓷
silicon carbide ceramics
碳化硅陶瓷具有強度高，導熱系數大、抗震性好、抗氧化、耐磨損、抗侵蝕等優良的高溫性能，是一種優質陶瓷材料。在冶金、能 源 、化工等行業得到廣泛應用。起初的碳化硅陶瓷材料以粘土、 SiO2 、硅酸鹽、莫來石等為結合劑，隨著高科技手段的應用，新型碳化硅制品得到廣泛開發。 如：氮化硅結合碳化硅、氮氧化硅結合碳化硅、反應燒結碳化硅、重結晶碳化硅、滲硅法碳化硅等碳化硅材料。
由于碳化硅陶瓷結合材料的不同，其性能、使用條件及壽命有很大區別，現將各種類型的碳化硅陶瓷材料分別介紹如下：
一、不同結合相的碳化硅陶瓷
?。?、粘土結合相
粘土結合相制品，是最普遍，價格最低、工藝最簡單的一種。目前，在我國陶瓷行業中，粘土結合碳化硅窯具有較大的用量。
由于粘土中的鋁、氧和碳化硅反應，在1120～1150℃進行，制品的耐火度低、抗氧化性能不強，應用領域受到一定限制。制品中粘土量一般不超過15％，配料中的細粉量不宜過大，否則易氧化。碳化硅含量在50％～93％間。一般用來制造匣缽、墊餅和隔焰板等。
?。?、 SiO2結合相
在碳化硅中加入10％左右的 SiO2（微粉），借助燒成過程在碳化硅顆粒表面氧化生成 SiO2薄膜，將碳化硅顆粒結合起來。因其原料純度高，雜質量少，因此它的高溫性能比粘土結合制品優良的多，但該制品的性能也受到成型工藝的影響?？稍?200℃以上高氧氣氛中使用。一般用來制作棚板和支柱等。
?。?、莫來石結合碳化硅
以莫來石（５％～８％）和碳化硅為原料，以紙漿或糊精作為結合劑，成型后經１３８０℃燒成，使莫來石與碳化硅牢固結合。該制品比粘土結合碳化硅、 SiO2結合碳化硅制品的性能優良，抗熱震、抗氧化性能好。目前，在我國陶瓷窯爐中應用逐漸增多。
?。?、反應燒結碳化硅
在碳化硅中加入金屬硅粉和碳（石墨、碳黑等），在1450℃埋碳燒成，使硅粉與碳反應生成低溫型β－ SiC ，將原碳化硅顆粒結合起來。另一種方法：由碳與金屬硅直接反應生成碳化硅制品，即用碳或碳與碳化硅成型，埋硅燒成。兩方法均可制成性能良好的碳化硅制品。由于制品中一般含有游離硅8％～15％及少量游離碳，使其使用溫度低于1400℃以下。其導熱系數、耐沖擊性良好，但強度、硬度、耐腐蝕性差。反應燒結碳化硅制品在燒結前后尺寸幾乎不變，因此，成型后可加工成任意形狀和尺寸，尤適合大規模、復雜形狀的產品。
?。?、氮化硅結合碳化硅
氮化硅的高溫性能優良，可以用作碳化硅制品的結合劑，氮化硅結合碳化硅制品是近20年來發展起來的一種高科技碳化硅陶瓷材料。它的制作工藝是：在碳化硅顆?；旌衔镏?，加入15％～25％的細硅粉，在氮化爐中通入高純氮氣，以一定的溫度和壓力制度氮化反應燒結，硅和氮生成α－ Si3N4和β－ Si3N4，把堅硬的碳化硅結合起來，形成致密的網絡結構。因此，氮化硅結合碳化硅制品具有良好的物化性能、高溫性能，使用溫度達1500℃，在磨具、冶金和日用、電子陶瓷等行業得到廣泛應用。作為窯具有著廣闊前景。
?。?、氮氧化硅結合碳化硅
它的性能接近氮化硅結合碳化硅制品，其抗氧化性能更優異。生產方法是：將碳化硅、二氧化硅、粘土以及添加物制成生坯，埋碳或通入氮氣在不同溫度和壓力制度下燒成，反應生成的板橋狀氮氧化硅分布于碳化硅顆粒周圍，將其緊密結合，使碳化硅保持優良的抗氧化能力。
7 、重結晶碳化硅陶瓷
經凈化處理的碳化硅微粉和超微粉，混入一定量的結合劑，成型后在2200～2400℃燒成。碳化硅顆粒之間再結晶，而直接結合，碳化硅含量達99％。較以上各種結合相碳化硅制品，重結晶碳化硅制品，具有更高的熱態機械強度、導熱率、耐熱震性及抗氧化性，是一種優質的碳化硅陶瓷。美國于30年代末期研制成功重結晶碳化硅制品。幾十年來，美、德、英都有大量生產。我國在此方面的研究亦取得很大進展，已進行批量生產。
8 、滲硅法碳化硅陶瓷
滲硅法碳化硅制品是在重結晶碳化硅制品基礎上進行液相或氣相滲硅，使重結晶碳化硅的氣孔由硅填充，生成更致密的SiSiC，性能更加優良。目前我國正進行SiSiC工藝和性能方面的研究，已有小批量生產。
總之，碳化硅陶瓷優異的性能，已為人們所認識，得到廣泛應用。目前，高性能的碳化硅陶瓷還處于研制開發階段，從發揮碳化硅的優良性能，降低成本的目的出發，充分掌握材料組成、顯微結構和性能之間的關系，是日后進行生產的保證，隨著研究不斷深入，其應用領域還將逐步拓展，市場前景極其廣闊。
SiC 陶瓷在石油、化工、微電子、汽車、航天、航空、造紙、激光、礦業及原子能等工業領域獲得了廣泛的應用。
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碳化硅陶瓷的應用
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