碳化硅陶瓷：极具发展前景的结构陶瓷

  碳化硅陶瓷作为现代工程陶瓷之一，其硬度仅次于金刚石，具有热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性好、耐磨性能高、在高温下仍具有良好力学性能和抗氧化性能等突出的物理化学性质，成为极具发展前景的结构陶瓷。

  碳化硅陶瓷的应用

  可以广泛应用于石油化工、冶金机械、微电子器件和航空航天等领域。同时，SiC还具有低的中子活性、良好的耐辐照损伤能力和高温结构稳定性等优点，成为新一代核裂变以及未来核聚变反应堆中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具有热导率高、热稳定性好、机械性能优异等特点的同时也导致了其难以制备。为了保证SiC陶瓷具有高热导率，SiC陶瓷的高纯净度和高致密度是必不可少的。但是，SiC陶瓷中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，使得工艺复杂、成本较高，极大的限制了其工业化应用。

  SiC 陶瓷材料烧结的方法有很多，主要有无压烧结、热压烧结、反应烧结、重结晶烧结、微波烧结和放电等离子烧结等。目前，无压烧结、热压烧结和反应烧结是 SiC陶瓷材料制备中应用最为普遍的三种烧结方式。

  其中，RBSC 陶瓷材料不仅保持了 SiC 陶瓷比强高、耐磨损、抗冲击等力学性能，还具备高热导率、高抗热震等优良的热学性能，因此 RBSC 陶瓷材料在耐磨密封胶、燃气转子、光学反射镜、精密轴承和个人防护等领域的应用前景十分广阔。

  聚焦高性能碳化硅陶瓷的研究与应用

  对于高性能碳化硅陶瓷的研究与应用备受国内外各个领域学者的广泛关注。近年来，我国中国科学院宁波材料技术与工程研究所在高性能碳化硅陶瓷领域的研究取得了一定进展。如在难加工材料碳化硅加工技术方面取得重要进展，在高品质碳化硅陶瓷先驱体研制方面取得进展，研发制备出新型碳化硅陶瓷致密化烧结助剂等。

  2019年8月27-28日，中国粉体网将于长沙举办“2019第二届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”，届时将邀请中国科学院宁波材料技术与工程研究所黄政仁所长作《高性能碳化硅陶瓷研究与应用》的精彩报告。


  黄政仁教授，博士生导师，中国科学院宁波材料技术与工程研究所所长，国家新材料产业发展专家咨询委员会委员，863新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、应力设计和制备科学等方面的研究。在碳化物、氧化物复相陶瓷和陶瓷基复合材料的强化与增韧、非氧化物陶瓷湿法成型、非氧化物纳米粉体和金属-陶瓷纳米复合粉体制备及性能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学部件和高性能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术研究等方面取得了重要突破性进展。主持完成自然科学基金重点项目、973项目课题、863项目和其它各类国家重点项目、中科院知识创新方向性项目、上海市基础研究项目、上海市科技攻关项目等重要科研项目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论研究
  曾凡.反应烧结碳化硅陶瓷的制备及碳化硅纳米线增强研究
  刘明刚.碳化硅陶瓷的无压烧结及性能研究

  正文摘自：粉体网 黑金
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