碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,*次于世界上**硬的金剛石(10級),具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
碳化硅歷程表1905年***次在隕石中發現碳化硅1907年***只碳化硅晶體發光二極管誕生1955年理論和技術上重大突破,LELY提出生長***碳化概念,從此將SiC作為重要的電子材料1958年在波士頓召開***次世界碳化硅會議進行學術交流1978年六、七十年代碳化硅主要由前蘇聯進行研究。到1978年***采用“LELY改進技術”的晶粒提純生長方法。
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多孔重結晶碳化硅陶瓷(recrystallized silicon Carbides,RSiC)由于純度極高、不含晶界雜質相而具有優異的高溫力學性能、熱穩定性、耐腐蝕性能、高熱導率以及較小的熱膨脹系數,作為高溫結構材料***用于航空航天等領域。而且由于燒結過程中不收縮,可以制備形狀復雜、精度較高的部件。目前,針對RSiC的研究和應用,一方面在于提高其致密度用于極端環境服役的高溫結構材料,另一方面在于提高其氣孔率用于高溫過濾催化用的多孔結構/功能材料。廣東使用碳化硅預制件電話多少杭州陶飛侖研制的多孔陶瓷材料抗彎強度高,浸滲、運輸等過程中不易破損。
碳化硅由于化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以制成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,并便于控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒等產品。
發泡法
發泡法是通過向陶瓷組分中添加有機或無機化學物質作為發泡劑,在加熱處理時形成揮發性氣體,產生泡沫,經干燥和燒成后制得碳化硅多孔陶瓷。在制備過程中,發泡劑選擇非常關鍵,通過調整發泡劑種類及陶瓷料漿中各成分比例,可控制制品的性能。
優點包括:該方法更容易制得一定形狀、組成和密度的多孔陶瓷,而且還可以制備出小孔徑的閉口氣孔。缺點包括:對原料的要求比較高,工藝條件不易控制,難以獲得小范圍孔徑分布的陶瓷。 碳化硅多孔陶瓷密度、孔隙率、體份、抗彎強度等性能檢測方法多種,檢測精度不同,檢測結果存在一定差異。
高溫過濾催化用多孔材料,如用作柴油車尾氣顆粒物過濾器(Diesel Particulate Filter,DPF)的多孔SiC陶瓷,要求有高的孔隙度以保證透氣性,合適的孔徑尺寸以保證適中的壓差,同時應具備高的力學性能以適合高溫承載條件下使用。多孔陶瓷的力學性能主要取決于材料的微觀結構,如氣孔率、孔徑形態、孔徑尺寸和分布、燒結頸等,多孔材料的制備工藝決定了其微觀結構。采用氣固反應結合重結晶兩步燒結法制備多孔SiC陶瓷。首先以微米SiC顆粒作為骨架,通過SiO氣體和納米炭黑的高溫氣固反應得到納米碳化硅均勻分布的預燒結體。
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新型特種陶瓷——多孔陶瓷件
性能優點:采用自主研發的創性型工藝方法研制,工藝過程未產生二氧化硅,提高MMCs熱導率;開氣孔率高,提高MMCs致密度;抗彎強度高,浸滲過程不易變形、斷裂,提高MMCs成品率及結構復雜度。可根據產品技術要求,采用多種級配和顆粒粒徑,陶瓷體分可從50%到75%之間調配。
主要應用:高體分MMCs浸滲工藝預制件;液體提純、過濾領域功能件;氣體吸附領域功能件。
主要性能指標(SiC):
體分%:50-75%;體密度(g/cm3):1.6-2.4;抗彎強度(MPa):≥5;開孔率%:≥99
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