【碳化硅陶瓷】宁波材料所制备出新型碳化硅陶瓷致密化烧结助剂

    宁波材料所制备出新型碳化硅陶瓷致密化烧结助剂

碳化硅陶瓷作为现代工程陶瓷之一，其硬度仅次于金刚石，具有热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性好、耐磨性能高、在高温下仍具有良好力学性能和抗氧化性能等突出的物理化学性质，成为最具发展前景的结构陶瓷，可以广泛应用于石油化工、冶金机械、微电子器件和航空航天等领域。同时，sic还具有低的中子活性、良好的耐辐照损伤能力和高温结构稳定性等优点，成为新一代核裂变以及未来核聚变反应堆中的重要结构材料之一。

然而，碳化硅是强共价化合物，原子扩散能力低，因此在高温下很难烧结致密。为了促进烧结、降低烧结温度，通常需要添加高温烧结助剂来实现，如以al-b-c-b4c为主的固相烧结助剂体系，和以al2o3-y2o3，aln-re2o3（其中re2o3通常是y2o3、er2o3、yb2o3、sc2o3、lu2o3等稀土元素的氧化物）为主的液相烧结体系。大量烧结助剂的使用会造成碳化硅陶瓷高温强度下降和热学性质恶化，因此探索合适的碳化硅陶瓷烧结法是陶瓷学界关注的重点。

另外，陶瓷常规工艺均采用粉末冶金的方法实现烧结助剂和基体陶瓷粉体的混合，该方法存在着添加剂混合不均匀、球磨介质杂质引入等缺点。传统的球磨混合法只是达到了所添加烧结助剂在碳化硅粉末中的随机分散，从单个碳化硅颗粒微观角度来说并未达到均匀接触烧结助剂。如何实现烧结助剂均匀分布于待烧结的碳化硅晶粒界面，这对于陶瓷致密化动力学过程起着至关重要的作用。

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