【正文】 成過程中放出的化學(xué)反應(yīng)熱來自行維持合成過程。隨著微波與固體中的化學(xué)物質(zhì)有效而特殊的耦合作用被弄清楚，微波加熱合成粉末體技術(shù)也日趨成熟。Ohsaki S等利用SiO2與Si粉的混合粉磨受熱釋放出的SiO氣體，與活性炭反應(yīng)制得βSiC，隨著溫度的提高及保溫時(shí)間的延長，粉末的比表面積隨之降低。 SiO2 (s) + 3C(s) → SiC(β) + 2CO(g) 70年代發(fā)展起來的ESK法對古典Acheson法進(jìn)行了改進(jìn)，80年代出現(xiàn)了豎式爐、高溫轉(zhuǎn)爐等合成βSiC粉的新設(shè)備。按初始原料的物態(tài)又可分為固相法，如碳熱還原法、Si與C直接反應(yīng)法等；液相法，如溶膠凝膠法、聚合物熱分解法等；氣相法，如化學(xué)氣相沉積法、等離子體法、激光誘導(dǎo)法等。 近年來，隨著粉體工程學(xué)的發(fā)展，新型高效的粉粹設(shè)備如沖擊式粉粹機(jī)、氣流磨等不斷得以研制與應(yīng)用，而且傳統(tǒng)的研磨技術(shù)也得到了很大的改進(jìn)：如通過調(diào)整工藝參數(shù)選擇球磨轉(zhuǎn)速、選擇適宜的料球比、對高能機(jī)械球磨過程中的氣氛加以控制和引入外部磁場等方法，可以大大提高研磨的效率。有人用砂磨法一定工藝條件下，、粉體尺寸分布窄、％的超細(xì)粉，同時(shí)避免了傳統(tǒng)球磨、酸洗工藝對環(huán)境的污染。傳統(tǒng)的球磨機(jī)應(yīng)用較早，設(shè)備穩(wěn)定性較好，但效率低，粉磨后的粉體粒徑分布范圍廣，增加了分級難度。mαSiC ~103βSiC 體積模量/GPaβSiC 300K時(shí)的 介電常數(shù)αSiC ~抗彎強(qiáng)度/Mpa350~600βSiC 熱導(dǎo)率 /[W/(m彈性模量/GPa192βSiC 1773K為441生成熱（）/(kJ/mol)αSiCK)]αSiC 超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度 /KαSiC 5βSiC 1200βSiC 碳化硅粉末的合成方法主要有機(jī)械粉粹法和合成法。碳化硅具有耐高溫、耐磨、抗沖刷、耐腐蝕和質(zhì)量輕的特點(diǎn)。常溫下SiC是一種半導(dǎo)體。碳化硅具有很高的熱導(dǎo)率，500℃(m綠碳化硅和黑碳化硅的硬度在常溫和高溫下基本相同。碳化硅的折射率非常高，—。βSiC為面心立方閃鋅礦型結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)a=。在高壓下燒結(jié)出的燒結(jié)體微觀結(jié)構(gòu)致密，使得其一系列性能得到改善。經(jīng)過研究在高壓下燒結(jié)SiC陶瓷有其自身的特點(diǎn)：可以在低的溫度（1600℃以下）下燒結(jié)出更加致密的燒結(jié)體，接近于理論密度。 本論文的主要目的是尋求一種新型的燒結(jié)方法，來降低燒結(jié)溫度，縮短燒結(jié)時(shí)間，并且在低的燒結(jié)條件下能夠燒結(jié)出高致密度，熱學(xué)、力學(xué)等性能都很優(yōu)良的陶瓷材料。為了克服SiC陶瓷無壓燒結(jié)工藝和熱壓燒結(jié)工藝等存在的缺陷，人們開發(fā)了高壓高溫?zé)Y(jié)等先進(jìn)燒結(jié)工藝，取得了許多令人滿意的結(jié)果。此外即使在引入適當(dāng)添加劑的情況下，SiC陶瓷的無壓燒結(jié)溫度和熱壓燒結(jié)溫度亦在2050℃以上，這樣SiC粗晶容易生成、長大，從而導(dǎo)致SiC陶瓷的力學(xué)性能的降低。在傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝條件下，如果不加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，純SiC是很難燒結(jié)致密的。到21世紀(jì)初中南大學(xué)開始開展SiC摩擦材料的制備和摩擦磨損機(jī)理的研究。SiC陶瓷材料最早在20世紀(jì)80年代作為熱結(jié)構(gòu)材料出現(xiàn)，具有密度低、抗氧化性能好、耐腐蝕、優(yōu)異的高溫力學(xué)性能和熱物理性能、好的自潤滑性能等優(yōu)點(diǎn)，是一種能滿足1650℃使用的新型高溫結(jié)構(gòu)材料和功能材料。燒結(jié)工藝對添加了燒結(jié)助劑陶瓷性能的影響與純SiC的燒結(jié)類似,但獲得的陶瓷的致密度普遍較高。采用超高壓燒結(jié)工藝可以燒結(jié)獲得無燒結(jié)助劑添加的高致密度SiC陶瓷(致密度92%~100%)。與常壓相比，高壓燒結(jié)可以有效的降低金屬陶瓷的燒結(jié)時(shí)間和燒結(jié)制度，增進(jìn)致密化，進(jìn)而達(dá)到改進(jìn)性能的目的。 本文利用高壓六面頂壓機(jī)對SiC陶瓷的高壓燒結(jié)，對SiC陶瓷的高壓燒結(jié)工藝及性能進(jìn)行了初步的研究，并進(jìn)行了理論分析，探索了其顯微結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。在傳統(tǒng)的粉末冶金SiC燒結(jié)工藝條件下,如果不加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?純SiC是很難燒結(jié)致密化。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)論文 摘 要 碳化硅陶瓷具有高溫強(qiáng)度高、抗氧化性強(qiáng)、耐磨損性好、熱膨脹系數(shù)小、硬度高、抗熱震和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性,因此,在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,SiC是一種共價(jià)鍵性很強(qiáng)的化合物,其自擴(kuò)散系數(shù)極小,可燒結(jié)性很差。采用超高壓燒結(jié)方法可以在較低溫度、較短時(shí)間、低燒結(jié)助劑添加量下獲得高致密度、高性能的陶瓷。通過對SiC復(fù)相陶瓷的相對密度和XRD譜的研究分析，發(fā)現(xiàn)高壓燒結(jié)的SiC陶瓷材料具有優(yōu)良的性能，主要體現(xiàn)在導(dǎo)熱性能和韌性在，有良好的應(yīng)用前景。六面頂高壓燒結(jié)技術(shù)是一種快速、高效的燒結(jié)技術(shù)，大大降低了燒結(jié)溫度和縮短了燒結(jié)時(shí)間，并且可制備出接近理論密度的復(fù)相陶瓷材料。燒結(jié)工藝對陶瓷的性能有明顯的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Al2O3是SiC燒結(jié)的有效燒結(jié)助劑,在低添加量下(約2wt%)即可實(shí)現(xiàn)陶瓷的全致密燒結(jié)。關(guān)鍵詞：SiC陶瓷 高溫高壓技術(shù) 燒結(jié)性能 物相分析（XRD譜)ABSTRACT SiC ceramics is a good material with high temperature strength, oxidation resistance, wear resistance, thermal expansion coefficient, high hardness, thermal shock and chemical resistance and other excellent properties, therefore, has been widely used in many fields. However, SiC is a covalent bond strong pound, the selfdiffusion coefficient is extremely small, the sinterability is poor. SiC sintered in the conventional powder metallurgy process conditions, without the inclusion of suitable additives, pure SiC densification is difficult. Using ultrahigh pressure sintering method can lower the temperature, the shorter the time, the low sintering additives added amount obtained by a highdensity and highperformance ceramic. In this paper, based on six sides highpressure jacking machine of SiC ceramics high pressure sintering, high pressure sintering process and the performance of SiC ceramics has carried on the preliminary research, and has carried on the theoretical analysis, to explore the relationship between its microstructure and properties. Through the relative density of SiC ceramic pound phase spectrum and XRD analysis, found that high pressure sintering SiC ceramic material with excellent performance, mainly reflected in the performance of thermal conductivity and toughness in, has the good application prospect.Compared with normal pressure, high pressure sintering can effectively reduce metal sintering time and sintering the ceramic system, promote densification, and thus achieve the purpose of improving performance. Cubic high pressure sintering technology is a fast and efficient sintering technology, greatly reducing the sintering temperature and shorten the sintering time, and close to the theoretical density of the posite ceramic materials can be prepared. Using high pressure sintering process can be obtained by sintering without sintering aids added high density SiC ceramics (density of 92% to 100%). Sintering properties of ceramics have a significant impact, the experimental results show that: Al2O3 sintered SiC is effective sintering aids, in the low dosage (about 2wt%) to achieve a fully dense sintered ceramic. The sintering process is similar with added the sintering aids Ceramics pure SiC sintered similar, but the density of the ceramic is generally higher.Keywords: SiC ceramics, high temperature and high pressure technology, sintering properties, phase analysis (XRD spectra)III目錄1 緒論 1 1 2 2 SiC粉體的制備方法 2 8 8 9 9（SPS） 9 10 10 11 11 122 高溫高壓技術(shù) 13 13 13 15 15 15 16 16 18 19 20 223 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)方法 23 23 23 23 23 23 24 25 26 26（排水法） 26 274 SiC陶瓷的高壓燒結(jié) 28 2時(shí)間對陶瓷燒結(jié)性能的影響 28 28 29 30 31 33 34 345 結(jié)論與展望 37 37 38致 謝 39參考文獻(xiàn) 401 緒論