碳化矽陶瓷：極具發(fā／fà)展前景的結構陶瓷

  碳化矽陶瓷作爲現代工程陶瓷之一，其(qí)硬度僅次于(yú)金剛石，具有熱膨脹系數小、熱導率高、化學穩定性好、耐磨性能(néng)高、在高溫下(xià)仍具有良好力學性能(néng)和抗氧化性能(néng)等突出的物理化學性質，成爲極具發(fā／fà)展前景的結構陶瓷。

  碳化矽陶瓷的應用(yòng)

  可(kě)以廣泛應用(yòng)于(yú)石油化工、冶金機械、微電子器件和航空航天(tiān)等領域。同時，SiC還具有低的中子活性、良好的耐輻照損傷能(néng)力和高溫結構穩定性等優點，成爲新一代核裂變以及未來核聚變反應堆中的重要(yào / yāo)結構材料之一。


  SiC陶瓷材料的燒結方法

  SiC陶瓷由強共價鍵構成，這在使得(dé / de / děi)SiC具有熱導率高、熱穩定性好、機械性能(néng)優異等特點的同時也導緻了其(qí)難以制備。爲了保證SiC陶瓷具有高熱導率，SiC陶瓷的高純淨度和高緻密度是必不可(kě)少的。但是，SiC陶瓷中強共價鍵的存在會(huì)使其(qí)極難緻密化，從而(ér)需要(yào / yāo)更高的燒結溫度，使得(dé / de / děi)工藝複雜、成本較高，極大的限制了其(qí)工業化應用(yòng)。

  SiC 陶瓷材料燒結的方法有很多，主要(yào / yāo)有無壓燒結、熱壓燒結、反應燒結、重結晶燒結、微波燒結和放電等離子燒結等。目前，無壓燒結、熱壓燒結和反應燒結是 SiC陶瓷材料制備中應用(yòng)最爲普遍的三種燒結方式。

  其(qí)中，RBSC 陶瓷材料不僅保持了 SiC 陶瓷比強高、耐磨損、抗沖擊等力學性能(néng)，還具備高熱導率、高抗熱震等優良的熱學性能(néng)，因此 RBSC 陶瓷材料在耐磨密封膠、燃氣轉子、光學反射鏡、精密軸承和個人防護等領域的應用(yòng)前景十(shí)分廣闊。

  聚焦高性能(néng)碳化矽陶瓷的研究與應用(yòng)

  對(duì)于(yú)高性能(néng)碳化矽陶瓷的研究與應用(yòng)備受國内外各個領域學者的廣泛關注。近年(nián)來，我國中國科學院甯波材料技術與工程研究所(suǒ)在高性能(néng)碳化矽陶瓷領域的研究取得(dé / de / děi)了一定進展。如(rú)在難加工材料碳化矽加工技術方面取得(dé / de / děi)重要(yào / yāo)進展，在高品質碳化矽陶瓷先驅體研制方面取得(dé / de / děi)進展，研發(fā／fà)制備出新型碳化矽陶瓷緻密化燒結助劑等。

  2019年(nián)8月27-28日，中國粉體網将于(yú)長沙舉辦“2019第二屆新型陶瓷技術與産業高峰論壇”，屆時将邀請中國科學院甯波材料技術與工程研究所(suǒ)黃政仁所(suǒ)長作《高性能(néng)碳化矽陶瓷研究與應用(yòng)》的精彩報告。


  黃政仁教授，博士生(shēng)導師，中國科學院甯波材料技術與工程研究所(suǒ)所(suǒ)長，國家(jiā)新材料産業發(fā／fà)展專家(jiā)咨詢委員會(huì)委員，863新材料領域主題專家(jiā)組成員。

  研究方向及成果：黃政仁教授重點開展先進結構陶瓷材料的組成、結構、應力設計和制備科學等方面的研究。在碳化物、氧化物複相陶瓷和陶瓷基複合材料的強化與增韌、非氧化物陶瓷濕法成型、非氧化物納米粉體和金屬-陶瓷納米複合粉體制備及性能(néng)研究等方面取得(dé / de / děi)了一系列重要(yào / yāo)研究成果；在大口徑輕量化碳化矽空間光學部件和高性能(néng)碳化矽熱交換部件研制、陶瓷材料表面改性、陶瓷材料低應力高可(kě)靠連接、超高溫陶瓷材料以及先進陶瓷材料和部件的無損檢測技術研究等方面取得(dé / de / děi)了重要(yào / yāo)突破性進展。主持完成自(zì)然科學基金重點項目、973項目課題、863項目和其(qí)它各類國家(jiā)重點項目、中科院知識創新方向性項目、上海市基礎研究項目、上海市科技攻關項目等重要(yào / yāo)科研項目40餘項。”

  參考資料：
  王皓.高溫陶瓷材料熱輸運和微觀結構的理論研究
  曾凡.反應燒結碳化矽陶瓷的制備及碳化矽納米線增強研究
  劉明剛.碳化矽陶瓷的無壓燒結及性能(néng)研究

  正文摘自(zì)：粉體網 黑金
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