反应烧结碳化硅的制备工艺

反应烧结碳化硅的制备工艺

反应烧结碳化硅陶瓷生产工艺流程包括陶瓷压坯制、烧结熔渗剂压坯制备、反应烧结陶瓷产品制备、碳化硅木质陶瓷的制备等步骤。 首先将陶瓷粉体80-90%（由碳化硅粉末和碳化硼粉末的一种或两种粉末组成）、碳源粉末3-15%（由炭黑、酚醛树脂的一种或两种组成）和成型剂5-15%（为酚醛树脂、聚乙二醇、羟甲基纤维素或石蜡）使用球磨机混合均匀，获得混合粉末，经喷雾干燥制粒后，在模具中压制成形，得到具有各种特定形状的陶瓷压坯。 其次将硅粉60-80%、碳化硅粉3-10%和氮化硼粉37-10%混合均匀，在模具中压制成形得到烧结熔渗剂的压坯。再将陶瓷压坯和烧结熔渗剂压坯叠放在一起，在真空度不低于 5×10-1 Pa 的真空炉中，升温到 1450-1750℃进行烧结保温 1-3 h，得到反应烧结陶瓷产品。将烧结陶瓷表面的熔渗剂残留物轻敲后去除，得到致密的陶瓷片，并保持了压坯原有的形状。 最后采用反应烧结的工艺, 即: 高温下具有反应活性的液相硅或硅合金, 在毛细管力的作用下渗入含有碳多孔陶瓷素坯中, 并与其中的碳反应生成碳化硅, 生成碳化硅会发生体积膨胀, 剩余的孔隙被单质硅填充。多孔陶瓷素坯可以是纯碳或碳化硅 /碳基复合材料, 前者是将有机树脂、孔形成剂及溶剂混合后催化固化并将其热解得到多孔碳, 后者是将碳化硅颗粒 / 树脂基复合材料热解得到碳化硅 / 碳基复合材料, 或者以 α- SiC 、碳粉为起始原料, 采用压制或注浆成型的工艺得到该复合材料。