碳化硅作为一种耐材,不但具有良好的耐高温性能,而且也有着较好的硬度。根据碳化硅颜色的不同,可以将其分为绿碳化硅和黑碳化硅,即便是颜色的差异,性能和应用领域上也是有很大差别的。碳化硅也是磨料的一种,根据不同的加工方法,碳化硅的特点也是不同的。
碳化硅陶瓷的烧结工艺主要有重结晶碳化硅陶瓷、反应烧结碳化硅陶瓷、无压烧结碳化硅陶瓷、热压烧结碳化硅陶瓷、高温热等静压烧结碳化硅陶瓷以及化学气相沉积碳化硅等。碳化硅是一种典型的共价键结合的稳定化合物,加上它的扩散系数低,很难用常规的烧结方法达到致密化,须通过添加一些烧结助剂以降低表面能或增加表面积,以及采用特殊工艺处理来获得致密的碳化硅陶瓷。通过无压烧结工艺可以制备出复杂形状和大尺寸的SiC部件,因此,被认为是SiC陶瓷较有前途的烧结方法。尽管热等静压工艺可以获得复杂形状的SiC制品,但须对素坯进行包封,所以,也很难实现工业化生产。
碳化硅在耐材中也有一定的应用优势,碳化硅耐火材料是以碳化硅为原料和主晶相的耐火制品。因为碳化硅耐火制品的原料和主晶相主要是碳化硅,所以制品的许多性质都取决于碳化硅的性质。这类耐火制品中,碳化硅为瘠性料,须由结合剂将其黏结为整体,故结合剂的性质和粘结形式对制品的性质有相当大的影响。碳化硅广泛应用于耐火材料,固结磨具,涂附磨具,工程陶瓷等,具有耐腐蚀,耐冲刷并具有一定的导电性和导热性,高温时具有很高的性。
碳化硅非常耐磨,主要是因为碳化硅具有很高的硬度,是仅次于金刚石和碳化硼之外硬的材料。碳化硅非常耐磨所以主要可以作为磨料来研磨其他材料,或者做成密封材料、轴承等耐磨器件,也可以在发动机缸体、活塞缸体等部分涂覆碳化硅图层来达到耐磨的效果。碳化硅不但耐磨,而且还因为具有耐腐蚀、热膨胀系数低、耐高温、热导率高而作为很好的材料在多个领域得到应用。
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