碳化硅陶瓷，此種是陶瓷材料中高溫強(qiáng)度最好的一種，其抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷里最好的，因而被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
無壓燒結(jié)
無壓燒結(jié)被認(rèn)為是最有希望的SiC燒結(jié)燒結(jié)方法。根據(jù)不同的燒結(jié)機(jī)理，無壓燒結(jié)可分為固相燒結(jié)和液相燒結(jié)。通過在超細(xì)β-SiC粉末中同時(shí)添加適量的B和C(氧含量小于2%)，將S. Proehazka在2020℃下燒結(jié)至密度高于98%的SiC燒結(jié)體。A.Mulla等人。使用Al2O3和Y2O3作為添加劑，在1850-1950℃燒結(jié)0.5μmβ-SiC(顆粒表面含有少量SiO2)。所得SiC陶瓷的相對(duì)密度大于理論密度的95%，并且晶粒尺寸小且平均尺寸。它是1.5微米。
反應(yīng)燒結(jié)
反應(yīng)燒結(jié)碳化硅，又稱自結(jié)合碳化硅，是指多孔鋼坯與氣相或液相反應(yīng)，提高鋼坯質(zhì)量，減少氣孔，并以一定的強(qiáng)度和尺寸精度燒結(jié)成品的過程。將α-SiC粉末與石墨按一定比例混合，加熱到1650℃左右，形成方坯。同時(shí)，它通過氣相Si滲透或滲透到鋼坯中，與石墨反應(yīng)生成β-SiC，結(jié)合現(xiàn)有的α-SiC顆粒。當(dāng)Si完全滲入時(shí)，可以得到密度完全、尺寸無收縮的反應(yīng)燒結(jié)體。與其它燒結(jié)工藝相比，致密過程中反應(yīng)燒結(jié)的尺寸變化較小，可以制得尺寸精確的產(chǎn)品，但燒結(jié)體中大量SiC的存在使反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷的高溫性能變差。
無壓力燒結(jié)SiC陶瓷、熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷和反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷具有不同的性能。例如，在燒結(jié)密度和抗彎強(qiáng)度方面，SiC陶瓷的熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)相對(duì)較多，反應(yīng)燒結(jié)SiC相對(duì)較低。另一方面，SiC陶瓷的力學(xué)性能隨燒結(jié)助劑的變化而變化。SiC陶瓷的無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)具有較好的耐酸、耐堿性能，但反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷抗HF等超強(qiáng)酸腐蝕性能較差。當(dāng)溫度低于900℃時(shí)，幾乎所有SiC陶瓷的抗彎強(qiáng)度都比高溫?zé)Y(jié)陶瓷大幅度提高，反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷的抗彎強(qiáng)度在超過1400℃時(shí)急劇下降。(這是由于一定量的游離Si，在燒結(jié)體上是由一定溫度以上的彎曲強(qiáng)度急劇下降引起的。)對(duì)于無壓力燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的SiC陶瓷，高溫性能主要受添加劑種類的影響。
SiC陶瓷的這兩種燒結(jié)方法各有優(yōu)勢。然而，在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展中，迫切需要提高SiC陶瓷的性能，不斷改進(jìn)制造工藝，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)SiC陶瓷的低溫?zé)Y(jié)。為了降低能耗，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)SiC陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。