碳化硅陶瓷，作为高温强度最好的陶瓷材料之一，因其优异的抗氧化性在非氧化物陶瓷中脱颖而出，被广泛应用于多个工业领域。
无压烧结被认为是最有希望的SiC烧结方法。根据不同的烧结机理，无压烧结可以分为固相烧结和液相烧结。研究人员通过在超细β-SiC粉末中同时添加适量的B和C（氧含量小于2%），成功在2020℃下烧结出密度高于98%的SiC烧结体。另外，研究人员还使用Al2O3和Y2O3作为添加剂，在1850-1950℃烧结0.5μmβ-SiC（颗粒表面含有少量SiO2），所得SiC陶瓷的相对密度大于理论密度的95%，晶粒尺寸小且平均尺寸为1.5微米。
反应烧结碳化硅，也称为自结合碳化硅，是指多孔钢坯与气相或液相反应，提高钢坯质量，减少气孔，并以一定的强度和尺寸精度烧结成品的过程。将α-SiC粉末与石墨按一定比例混合，加热到1650℃左右，形成方坯。同时，通过气相Si渗透或渗透到钢坯中，与石墨反应生成β-SiC，结合现有的α-SiC颗粒。当Si完全渗入时，可以得到密度完全、尺寸无收缩的反应烧结体。与其他烧结工艺相比，致密过程中反应烧结的尺寸变化较小，可以制得尺寸精确的产品，但烧结体中大量SiC的存在使反应烧结SiC陶瓷的高温性能变差。
无压力烧结SiC陶瓷、热等静压烧结SiC陶瓷和反应烧结SiC陶瓷具有不同的性能。例如，在烧结密度和抗弯强度方面，SiC陶瓷的热压烧结和热等静压烧结相对较多，反应烧结SiC相对较低。另一方面，SiC陶瓷的力学性能随烧结助剂的变化而变化。SiC陶瓷的无压烧结、热压烧结和反应烧结具有较好的耐酸、耐碱性能，但反应烧结SiC陶瓷抗HF等超强酸腐蚀性能较差。当温度低于900℃时，几乎所有SiC陶瓷的抗弯强度都比高温烧结陶瓷大幅度提高，反应烧结SiC陶瓷的抗弯强度在超过1400℃时急剧下降。对于无压力烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷，高温性能主要受添加剂种类的影响。
这两种烧结方法各有优势，但面对当今科学技术的飞速发展，提高SiC陶瓷的性能，不断改进制造工艺，降低生产成本，实现SiC陶瓷的低温烧结已成为迫切需要。这不仅可以降低能耗，降低生产成本，还能促进SiC陶瓷产品的产业化。返回搜狐，查看更多
