碳化硅陶瓷：极具(jù)发展前景的结构陶瓷

  碳化硅陶瓷作(zuò)為(wèi)现代工(gōng)程陶瓷之一，其硬度仅次于金刚石，具(jù)有(yǒu)热膨胀系数小(xiǎo)、热导率高、化學(xué)稳定性好、耐磨性能(néng)高、在高温下仍具(jù)有(yǒu)良好力學(xué)性能(néng)和抗氧化性能(néng)等突出的物(wù)理(lǐ)化學(xué)性质(zhì)，成為(wèi)极具(jù)发展前景的结构陶瓷。

  碳化硅陶瓷的应用(yòng)

  可(kě)以广泛应用(yòng)于石油化工(gōng)、冶金机械、微電(diàn)子器件和航空航天等领域。同时，SiC还具(jù)有(yǒu)低的中(zhōng)子活性、良好的耐辐照损伤能(néng)力和高温结构稳定性等优点，成為(wèi)新(xīn)一代核裂变以及未来核聚变反应堆中(zhōng)的重要结构材料之一。


  SiC陶瓷材料的烧结方法

  SiC陶瓷由强共价键构成，这在使得SiC具(jù)有(yǒu)热导率高、热稳定性好、机械性能(néng)优异等特点的同时也导致了其难以制备。為(wèi)了保证SiC陶瓷具(jù)有(yǒu)高热导率，SiC陶瓷的高纯净度和高致密度是必不可(kě)少的。但是，SiC陶瓷中(zhōng)强共价键的存在会使其极难致密化，从而需要更高的烧结温度，使得工(gōng)艺复杂、成本较高，极大的限制了其工(gōng)业化应用(yòng)。

  SiC 陶瓷材料烧结的方法有(yǒu)很(hěn)多(duō)，主要有(yǒu)无压烧结、热压烧结、反应烧结、重结晶烧结、微波烧结和放電(diàn)等离子烧结等。目前，无压烧结、热压烧结和反应烧结是 SiC陶瓷材料制备中(zhōng)应用(yòng)最為(wèi)普遍的三种烧结方式。

  其中(zhōng)，RBSC 陶瓷材料不仅保持了 SiC 陶瓷比强高、耐磨损、抗冲击等力學(xué)性能(néng)，还具(jù)备高热导率、高抗热震等优良的热學(xué)性能(néng)，因此 RBSC 陶瓷材料在耐磨密封胶、燃气转子、光學(xué)反射镜、精(jīng)密轴承和个人防护等领域的应用(yòng)前景十分(fēn)广阔。

  聚焦高性能(néng)碳化硅陶瓷的研究与应用(yòng)

  对于高性能(néng)碳化硅陶瓷的研究与应用(yòng)备受國(guó)内外各个领域學(xué)者的广泛关注。近年来，我國(guó)中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院宁波材料技(jì )术与工(gōng)程研究所在高性能(néng)碳化硅陶瓷领域的研究取得了一定进展。如在难加工(gōng)材料碳化硅加工(gōng)技(jì )术方面取得重要进展，在高品质(zhì)碳化硅陶瓷先驱體(tǐ)研制方面取得进展，研发制备出新(xīn)型碳化硅陶瓷致密化烧结助剂等。

  2019年8月27-28日，中(zhōng)國(guó)粉體(tǐ)网将于長(cháng)沙举办(bàn)“2019第二届新(xīn)型陶瓷技(jì )术与产(chǎn)业高峰论坛”，届时将邀请中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院宁波材料技(jì )术与工(gōng)程研究所黄政仁所長(cháng)作(zuò)《高性能(néng)碳化硅陶瓷研究与应用(yòng)》的精(jīng)彩报告。


  黄政仁教授，博士生导师，中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院宁波材料技(jì )术与工(gōng)程研究所所長(cháng)，國(guó)家新(xīn)材料产(chǎn)业发展专家咨询委员会委员，863新(xīn)材料领域主题专家组成员。

  研究方向及成果：黄政仁教授重点开展先进结构陶瓷材料的组成、结构、应力设计和制备科(kē)學(xué)等方面的研究。在碳化物(wù)、氧化物(wù)复相陶瓷和陶瓷基复合材料的强化与增韧、非氧化物(wù)陶瓷湿法成型、非氧化物(wù)纳米粉體(tǐ)和金属-陶瓷纳米复合粉體(tǐ)制备及性能(néng)研究等方面取得了一系列重要研究成果；在大口径轻量化碳化硅空间光學(xué)部件和高性能(néng)碳化硅热交换部件研制、陶瓷材料表面改性、陶瓷材料低应力高可(kě)靠连接、超高温陶瓷材料以及先进陶瓷材料和部件的无损检测技(jì )术研究等方面取得了重要突破性进展。主持完成自然科(kē)學(xué)基金重点项目、973项目课题、863项目和其它各类國(guó)家重点项目、中(zhōng)科(kē)院知识创新(xīn)方向性项目、上海市基础研究项目、上海市科(kē)技(jì )攻关项目等重要科(kē)研项目40余项。”

  参考资料：
  王皓.高温陶瓷材料热输运和微观结构的理(lǐ)论研究
  曾凡.反应烧结碳化硅陶瓷的制备及碳化硅纳米線(xiàn)增强研究
  刘明刚.碳化硅陶瓷的无压烧结及性能(néng)研究

  正文(wén)摘自：粉體(tǐ)网 黑金
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