隨著科學技術的發(fā)展，特別是能源、空間技術的高度發(fā)展，經(jīng)常要求材料必須有耐高溫、抗腐蝕、耐磨損等優(yōu)越性能，才能在比較苛刻的工作環(huán)境中使用。由于碳化硅 陶瓷材料具有抗氧化性強、耐磨性能好、硬度高、熱穩(wěn)定性好、高溫強度大、熱膨脹系數(shù)小、熱導率大以及抗熱震和耐化學腐蝕等優(yōu)良特性，已成為尖端科學的重要 組成部分，受到普遍重視。下面小編給大家介紹碳化硅陶瓷材料的特點與應用的內容，歡迎閱讀！

碳化硅陶瓷材料的特點：

　　SiC陶瓷不僅具有優(yōu)良的常溫力學性能，如高的抗彎強度、優(yōu)良的抗氧化性、良好的耐腐蝕性、高的抗磨損以及低的摩擦系數(shù)，而且高溫力學性能(強度、抗蠕變性等)是已知陶瓷材料中較好的。熱壓燒結、無壓燒結、熱等靜壓燒結的材料，其高溫強度可一直維持到1600℃，是陶瓷材料中高溫強度較好的材料。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中較好的。別名金剛砂。

　　碳化硅(SiC)是共價鍵很強的化合物，其Si--C鍵的離子型僅12%左右，因此，它也具有優(yōu)良的力學性能、優(yōu)良的抗氧化性、高的抗磨損性以及低的摩擦系數(shù)等。碳化硅的特點是高溫強度高，普通陶瓷材料在1200~1400攝氏度時強度將顯著降低，而碳化硅在1400攝氏度時抗彎強度仍保持在500~600MPa的較高水平，因此其工作溫度可達1600~1700攝氏度。再加上碳化硅陶瓷的熱傳導能力也較高，在陶瓷中僅次于氧化鈹陶瓷，因此碳化硅已經(jīng)廣泛應用于高溫軸承、防彈板、噴嘴、高溫耐蝕部件以及高溫和高頻范圍的電子設備零部件等領域。

　　稀土氧化物如Y2O，同樣可以作為碳化硅陶瓷的燒結助劑，通過液相燒結的途徑獲得致密的碳化硅。由于其液相燒結是通過玻璃相的形成來降低孔隙率，提高致密度的，因此，玻璃相的特性對燒結所得微觀結構影響很大。

　　碳化硅主要有兩種晶體結構，即立方晶系的β-SiC和六方晶系的-SiC。碳化硅晶體的基本結構單元是相互穿插的SiC和CSi四面體。四面體共邊形成平面層，并以頂點與下一疊層四面體相連形成三維結構。由于四面體堆積次序的不同可以形成不同的結構，已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種變體。一般采用字母C(立方)、H(六方)、R(菱方)米表示其晶格類型，并用單位晶胞中所含的層數(shù)以示區(qū)別，例如nH表示沿c軸有n層重復周期的六方晶系結構，而mR則表示沿c軸有m層重復周期的菱面體結構。

碳化硅陶瓷材料的應用：

　　1、耐火材料

　　國外將碳化硅用作耐火材料的數(shù)量大于用作磨料。我國亦在不斷擴大這方面的應用，根據(jù)國外廠商的習慣，耐火材料黑色碳化硅通常分為3種牌號：

　　A、高級耐火材料黑碳化硅。這種牌號的化學成分要求與磨料用黑色碳化硅完全相同，主要用以制造高級碳化硅制品，如重結晶碳化硅制品、燃氣輪機構件、噴嘴、氮化硅結合碳化硅制件、高爐高溫區(qū)襯材、高溫窯爐構件、高溫窯裝窯支承件、耐火匣缽等。

　　B、二級耐火材料黑色碳化硅，含碳化硅大于90%。主要用于制造耐中等高溫的窯爐構件，如馬弗爐爐襯材料等。這些構件除利用碳化硅的耐熱性、導熱性外，在很多場合還兼用它的化學穩(wěn)定性。

　　C、低品位耐火材料黑色碳化硅，其碳化硅含量要求大于83%，主要用于出鐵槽、鐵水包，煉鋅業(yè)和海綿鐵制造業(yè)等的內襯。

　　2、軍事方面

　　用碳化硅陶瓷與其他材料一起組成的燃燒室及噴嘴，已應用于火箭技術中。碳化硅基復合材料制備的阿麗亞娜火箭尾噴管已成功應用。碳化硅密度居中，比Al2O3 輕20%，硬度和彈性模量較高，價格比B4C低得多，還可用于裝甲車輛和飛機機腹及防彈防刺衣等。碳化硅材料還具有自潤滑性及摩擦系數(shù)小，約為硬質合金的 一半。它的抗熱震性好、彈性模量高等特點在一些特殊地方獲應用，如用來制成高功率的激光反射鏡其性能優(yōu)于銅質，由于密度低、剛性好、變形小。CVD與反應 燒結的碳化硅輕量化反射鏡已經(jīng)在空間技術中大量使用。

　　3、電氣和電工

　　利用碳化硅陶瓷的高熱導性能，絕緣性好作為大規(guī)模集成電路的基片和封裝材料。碳化硅發(fā)熱體是一種常用的加熱元件，由于它具有操作簡單方便，使用壽命長，使用 范圍廣等優(yōu)點，成為發(fā)熱材料中經(jīng)久耐用且價廉物美的一種，使用溫度可達1600℃。此外，碳化硅還可用做避雷器的閥體和遠紅外線發(fā)生器等。

　　4、耐磨及高溫件

　　利用碳化硅陶瓷的高硬度、耐磨損、耐酸堿腐蝕等性能，在機械工業(yè)、化學工業(yè)中被用來制備新一代的機械密封材料，如滑動軸承、耐腐蝕的管道、閥片和風機葉片。 尤其是作為機械密封材料已被國際上確認為自金屬、氧化鋁、硬質合金以來第四代基本材料，它的抗酸、抗堿性能與其它材料相比是極為優(yōu)秀的，幾乎沒有一種材料 可與之相比。利用碳化硅陶瓷的高熱導性能，可用于冶金工業(yè)窯爐中的高溫熱交換器等，使用溫度可達1300℃；用電鍍方法將碳化硅微粉體涂 敷于水輪機葉輪上，可以大大提高葉輪的耐磨性能，延長其檢修周期。用碳化硅制成的托輥，早已成功地應用于軋鋼機上，它比金屬托輥有更好的耐熱性與耐磨性， 并能改善所軋鋼材的質量。用碳化硅材料制成的砂泵及水力旋流器，具有很好的耐磨性能；用碳化硅材料制成的缸套等耐磨件可廣泛用于石油和化工等行業(yè)。碳化硅 還可作為高溫熱機械用材料，被首選為熱機械的耐高溫部件。諸如：作高溫燃汽輪機的燃燒室、渦輪的靜葉片、高溫噴嘴等。用碳化硅制成活塞與氣缸套用于無潤滑 油無冷卻的柴油機上，可減少摩擦30%~50%，使噪聲明顯降低。

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