技術參數

碳化硅陶瓷的制備方法主要有常壓燒結、熱壓燒結、反應燒結、高溫等靜壓燒結。用化學氣相沉積(CVD)法可制備碳化硅陶瓷薄膜。

SiC陶瓷不僅具有室溫強度高、耐腐蝕、耐磨和低摩擦系數，而且具有較高的高溫強度和抗蠕變性能，使用溫度可達1600℃，是目前已知的陶瓷材料中高溫抗氧化、強度**的材料。缺點是脆性大，斷裂韌性較低。采用纖維、晶須和顆粒可增韌補強SiC陶瓷，明顯提高SiC陶瓷的韌性和強度。可廣泛用于石油、化工、汽車、航空航天、電子、原子能等領域，用作耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、密封、電子封裝等材料。

碳化硅與現在使用廣泛的金屬材料相比，具有以下優點

1) 機械強度高，剛性好

機械強度高可以有效防止材料變形，這點至關重要。碳化硅的機械強度高于剛玉。例如，碳化硅的抗壓強度為224MPa，剛玉僅為75.7MPa；碳化硅的抗彎強度為15.5MPa，而剛玉則為8.72MPa。

2) 硬度大，耐磨損

碳化硅的硬度相當高，按莫氏刻痕硬度為9.2~9.6，僅次于金剛石和碳化硼，高于剛玉而名列普通磨料的前茅。與金屬鋼制材料相比，它不僅硬度高，而且在無潤滑狀態下摩擦系數小，摩擦力相對較小，表面粗糙度小，具有良好的耐磨性。此外，它對外界物質的沖擊抵抗能力強，提高了表面的承受能力。

3) 密度小

碳化硅材料的密度比金屬小，因而造出的設備更加輕巧。

4) 耐高溫，熱膨脹系數小

碳化硅是在高溫下制成的。在某些高溫環境下，要求材料既要有一定的加工強度，又要滿足加工精度，碳化硅陶瓷能達到這兩點。碳化硅的**使用溫度為800℃左右，而鋼的承受溫度僅為250℃。粗略計算，碳化硅的平均熱膨脹系數在25~1400℃范圍內為4.4×10-6/℃。碳化硅的熱膨脹系數測定結果表明，其量值與其他磨料及高溫材料相比要小得多，如剛玉的熱膨脹系數可高達(7~8)× 10-6/℃。

5) 導熱系數高

碳化硅的導熱系數很高，這是碳化硅物理性能方面的另一個重要特點。碳化硅的導熱系數比其他耐火材料及磨料要大的多，約為剛玉導熱系數的4倍。碳化硅所具有的低熱膨脹系數和高導熱系數，使其制件在加熱及冷卻過程中受到的熱應力較小，這就是為什么碳化硅制件特別耐熱震的原因。

6) 耐腐蝕

世界各發達國家每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失約占其國民生產總值的3.5% ~ 4.2%，而碳化硅陶瓷的出現可以很好地解決這個問題。