烧结碳化硅

碳化硅是最坚硬的陶瓷材料之一，具有极高的强度和导热性。此外，碳化硅还具有抗氧化性和耐腐蚀性，因此适用于高温环境。

反应结合碳化硅的晶粒较粗，耐腐蚀性较差，而直接烧结碳化硅的密度更高，高温性能更好。无压烧结使用非常细的碳化硅粉末和非氧化物烧结添加剂来生产具有优异物理性能的致密材料。

硬度

碳化硅是最硬的普通磨料之一，莫氏硬度为 9.5 级，接近金刚石的 10 级。这种硬度使其即使在高温下也具有出色的耐磨性；化学物质、盐、酸和碱不会对其造成太大威胁；抗热震性良好；此外，其重量仅为钢材的一半！

与其他工艺相比，液相烧结具有加工温度低、成型能力强等优点。此外，全密度和优异的机械性能使其适用于磨料加工、研磨和抛光以及切割、钻孔、蚀刻和铣削应用。

烧结碳化硅具有优异的化学稳定性、耐温性、低密度、强度、耐磨性和低活化能，因此被广泛用于半导体生产设备部件、激光器和聚变反应堆结构应用。可提供反应结合和直接烧结两种牌号的碳化硅；反应结合牌号通常成本较低，晶粒较粗，可降低冲击和热功耗，而直接烧结牌号在高温下具有优异的耐磨性，晶粒较细，在高温下具有更强的耐磨性。反应粘结牌号的晶粒更粗更细，通常更常用。 由于在高温下具有优异的耐磨性，因此在工作条件下的硬度比高温应用或工作要求更高的情况下，直接烧结类型更常用，相比之下，由于在高温下具有优异的耐磨性，因此在工作条件下的硬度比直接烧结类型更常用，相比之下，由于在高温下具有优异的耐磨性，因此在工作条件下的硬度比直接烧结类型更常用，相比之下，由于在高温下具有优异的耐磨性，因此在工作条件下的硬度比直接烧结类型更常用。

实力

碳化硅是一种强度极高的耐火陶瓷材料，具有超强的硬度、高温强度和耐化学腐蚀性能，是世界上用途最广泛的耐火材料之一，广泛应用于各种工业领域。

热压烧结是碳化硅陶瓷的主要生产方法之一。这种技术利用极细的碳化硅粉末与烧结添加剂混合，通过等静压、模压或注射等传统陶瓷成型方法进行压制，生产出由微小颗粒组成的致密结构，从而提高强度。

碳化硅液相无压烧结（LPPSiC）是碳化硅的另一种致密化技术。在这种技术中，液态硅或硅合金被引入到由 a-SiC 颗粒组成的绿色坯体中，形成 b-SiC，b-SiC 与现有的 a-SiC 颗粒发生反应并结合在一起，从而使其致密化，并使整个坯体致密化。

反应烧结碳化硅具有出色的复杂形状成形能力、低加工温度和纯度水平；但其机械性能（如抗弯强度）低于正常烧结碳化硅；要提高这一性能，必须通过将颗粒尺寸控制在 100nm 以下来控制残留硅的大小--这一成就标志着在提高 LSiC 陶瓷强度方面取得了巨大成功。

耐腐蚀性

碳化硅具有出色的耐腐蚀性，能承受高达 1,900 摄氏度的高温，因此适用于化学和热冲击可能损坏部件的应用场合。

陶瓷发生腐蚀的原因是其表面形成了氧化层，通常是二氧化硅或硅酸盐，这取决于环境暴露、杂质、烧结助剂、晶界相和随后发生的反应等因素。这导致碳化硅和氮化硅材料的腐蚀行为千差万别。

设计在腐蚀环境中使用的材料时，主要考虑的是存活率（在腐蚀介质中的衰退率）和机械强度（C 型环或四点弯曲强度）。

烧结碳化硅具有高强度、耐磨性、低密度和优异的摩擦学特性，是在恶劣环境中使用的最佳选择。烧结碳化硅通常用于必须承受重负荷冲击载荷的部件，如爆破喷嘴或滑动轴承的轴承；此外，由于它具有耐高应力和高温的特性，还被广泛用于碳纤维增强碳化硅制动器或防弹装甲的生产。

耐用性

烧结碳化硅是一种硬度极高的陶瓷材料，具有优异的耐磨性和防腐性，是一种极佳的研磨材料。它可用于砂轮、用于珩磨工艺的珩磨机、喷砂机和用于研磨或珩磨应用的水射流切割机，以及水射流切割工艺。

这种材料的耐化学性使其能够承受长时间接触常见的无机酸、盐和碱而不发生降解。此外，4 个硅原子和 4 个碳原子在形成四面体配位时形成的紧密共价键也提高了这种材料的耐久性。

烧结碳化硅是通过将二氧化硅粉末颗粒压制在一起并进行烧结（加热）而制成的。烧结可使这些单个颗粒融合在一起，形成具有高硬度和强度的固体，同时还具有抗氧化和抗腐蚀性能；此外，它还比大多数类型的陶瓷具有更高的耐用性。

反应结合碳化硅是通过将液态硅渗入多孔石墨或碳预型件中生产出来的，其强度低于烧结碳化硅，但由于加工温度低、成型性好、纯度高，因此更适用于烧结碳化硅。商用反应烧结碳化硅的室温弯曲强度约为 300 兆帕。

使用硼或碳烧结助剂的反应烧结碳化硅具有极高的抗蠕变性，这是通过改变晶界能和表面能以及提高体积扩散率来促进致密化和高密度化实现的。这使得晶粒保持直接结晶接触，而不会在晶界形成第二相结构。