SiC陶瓷的生產(chǎn)工藝

液 相 合 成 法

液相法主要有溶膠一凝膠法和聚合物分解法。Ewell年等首i次提出溶膠一凝膠法法，而真正用于陶瓷制備則始于1952年左右。該法以液體化學(xué)試劑配制成的醇鹽前驅(qū)體，將它在低溫下溶于溶劑形成均勻的溶液，加入適當(dāng)凝固劑使醇鹽發(fā)生水解、聚合反應(yīng)后生成均勻而穩(wěn)定的溶膠體系，三輥研磨機(jī)陶瓷加工件，再經(jīng)過長時間放置或干燥處理，濃縮成Si和C在分子水平上的混合物或聚合物，繼續(xù)加熱形成混合均勻且粒徑細(xì)小的Si和C的兩相混合物，在1460一1600℃左右發(fā)生碳還原反應(yīng)制得SiC細(xì)粉。控制溶膠一凝膠化的主要參數(shù)有溶液的pH值、溶液濃度、反應(yīng)溫度和時間等。該法在工藝操作過程中易于實現(xiàn)各種微量成份的添加，混合均勻性好；但工藝產(chǎn)物中常殘留羥基、有機(jī)i溶劑對人的身體有害，原料成本高且處理過程中收縮量大是其不足。

有機(jī)聚合物的高溫分解是制備碳化硅的有效技術(shù)：

一類是加熱凝膠聚硅氧烷發(fā)生分解反應(yīng)放出小單體，氧化鋯陶瓷加工件，形成SiO2和C，再由碳還原反應(yīng)制得SiC粉。

另一類是加熱聚硅i烷或聚碳硅i烷放出小單體后生成骨架，形成SiC粉末。

當(dāng)前運(yùn)用溶膠一凝膠技術(shù)把SiO2制成以SiO2為基的氫氧衍生物的溶膠/凝膠材料，保證了燒結(jié)添加劑與增韌添加劑均勻分布在凝膠之中，非磁性陶瓷加工件，為形成的碳化硅陶瓷粉末提供了條件。

此外，在陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)中，存在著較大的原子間距和較小的電子密度，這種較小的電子密度使陶瓷材料的表面能較低(大部分聚晶陶瓷的表面能為10~50J/m2)通常具有較大原子間距、低表面能和高彈性模量的材料均表現(xiàn)出一種較高的脆性.實際工程中，材料的延性和脆性在很多情況下是通過材料的斷裂韌性來評價的(材料的斷裂韌性與彈性模量與其表面能有密切關(guān)系)。就機(jī)械加工而言，材料的硬度和脆性越高，加工過程中刀具磨損越大，從而使加工越困難。但就脆性材料而言，材料的斷裂韌性低，意味著如果合理有效地利用材料微觀脆性破損的特征，材料的去除過程只需要較小的能量便可完成。

陶瓷件精加工

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