碳化(huà)矽陶瓷：極具發展前景的結構陶瓷

  碳化(huà)矽陶瓷作(zuò)爲現代工程陶瓷之一(yī)，其硬度僅次于金(jīn)剛石，具有熱膨脹系數小、熱導率高、化(huà)學穩定性好(hǎo)(hǎo)、耐磨性能(néng)高、在高溫下(xià)仍具有良好(hǎo)(hǎo)力學性能(néng)和抗氧化(huà)性能(néng)等突出的物理(lǐ)化(huà)學性質，成爲極具發展前景的結構陶瓷。

  碳化(huà)矽陶瓷的應用

  可以廣泛應用于石油化(huà)工、冶金(jīn)機械、微電子(zǐ)器(qì)件和航空航天等領域。同時，SiC還具有低(dī)的中子(zǐ)活性、良好(hǎo)(hǎo)的耐輻照損傷能(néng)力和高溫結構穩定性等優點，成爲新(xīn)一(yī)代核裂變以及未來核聚變反應堆中的重要結構材料之一(yī)。


  SiC陶瓷材料的燒結方法

  SiC陶瓷由強共價鍵構成，這在使得SiC具有熱導率高、熱穩定性好(hǎo)(hǎo)、機械性能(néng)優異等特點的同時也(yě)導緻了(le)其難以制備。爲了(le)保證SiC陶瓷具有高熱導率，SiC陶瓷的高純淨度和高緻密度是必不可少的。但(dàn)是，SiC陶瓷中強共價鍵的存在會使其極難緻密化(huà)，從而需要更高的燒結溫度，使得工藝複雜、成本較高，極大的限制了(le)其工業化(huà)應用。

  SiC 陶瓷材料燒結的方法有很多，主要有無壓燒結、熱壓燒結、反應燒結、重結晶燒結、微波燒結和放(fàng)電等離子(zǐ)燒結等。目前，無壓燒結、熱壓燒結和反應燒結是 SiC陶瓷材料制備中應用最爲普遍的三種燒結方式。

  其中，RBSC 陶瓷材料不僅保持了(le) SiC 陶瓷比強高、耐磨損、抗沖擊等力學性能(néng)，還具備高熱導率、高抗熱震等優良的熱學性能(néng)，因此 RBSC 陶瓷材料在耐磨密封膠、燃氣轉子(zǐ)、光學反射鏡、精密軸承和個人(rén)防護等領域的應用前景十分(fēn)廣闊。

  聚焦高性能(néng)碳化(huà)矽陶瓷的研究與應用

  對于高性能(néng)碳化(huà)矽陶瓷的研究與應用備受國内外各個領域學者的廣泛關注。近年來，我國中國科學院甯波材料技術與工程研究所在高性能(néng)碳化(huà)矽陶瓷領域的研究取得了(le)一(yī)定進展。如(rú)在難加工材料碳化(huà)矽加工技術方面取得重要進展，在高品質碳化(huà)矽陶瓷先驅體研制方面取得進展，研發制備出新(xīn)型碳化(huà)矽陶瓷緻密化(huà)燒結助劑等。

  2019年8月(yuè)(yuè)27-28日，中國粉體網将于長沙舉辦“2019第二屆新(xīn)型陶瓷技術與産業高峰論壇”，屆時将邀請中國科學院甯波材料技術與工程研究所黃政仁所長作(zuò)《高性能(néng)碳化(huà)矽陶瓷研究與應用》的精彩報告。


  黃政仁教授，博士生(shēng)導師，中國科學院甯波材料技術與工程研究所所長，國家新(xīn)材料産業發展專家咨詢委員會委員，863新(xīn)材料領域主題專家組成員。

  研究方向及成果：黃政仁教授重點開展先進結構陶瓷材料的組成、結構、應力設計和制備科學等方面的研究。在碳化(huà)物、氧化(huà)物複相陶瓷和陶瓷基複合材料的強化(huà)與增韌、非氧化(huà)物陶瓷濕法成型、非氧化(huà)物納米粉體和金(jīn)屬-陶瓷納米複合粉體制備及性能(néng)研究等方面取得了(le)一(yī)系列重要研究成果；在大口徑輕量化(huà)碳化(huà)矽空間光學部件和高性能(néng)碳化(huà)矽熱交換部件研制、陶瓷材料表面改性、陶瓷材料低(dī)應力高可靠連接、超高溫陶瓷材料以及先進陶瓷材料和部件的無損檢測技術研究等方面取得了(le)重要突破性進展。主持完成自然科學基金(jīn)重點項目、973項目課題、863項目和其它各類國家重點項目、中科院知識創新(xīn)方向性項目、上(shàng)海市(shì)基礎研究項目、上(shàng)海市(shì)科技攻關項目等重要科研項目40餘項。”

  參考資料：
  王皓.高溫陶瓷材料熱輸運和微觀結構的理(lǐ)論研究
  曾凡.反應燒結碳化(huà)矽陶瓷的制備及碳化(huà)矽納米線增強研究
  劉明剛.碳化(huà)矽陶瓷的無壓燒結及性能(néng)研究

  正文摘自：粉體網 黑金(jīn)
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