各种碳化硅陶瓷的性能特点
碳化硅的抗氧化能力除了与氧化温度和氧化时间有关外,还受烧结添加剂的影响。例如,1280℃空气中氧化100小时后,添加B4C+C的热压烧结的碳化硅陶瓷的重量仅增加1.06mg/cm²,而添加Al2O3的热压烧结碳化硅陶瓷的重量增加达到1.82mg/cm²。其原因是:烧结时,Al2O3会与SiC颗粒表面的SiO2发生反应,生成铝硅酸盐液相并存在于晶界。这样,在氧化过程中,液相会加速氧的扩散,从而促使氧化进一步加剧。对各种碳化硅陶瓷的耐高温性能进行了比较。可以看出当温度低于900℃时,几乎所有碳化硅陶瓷的强度均有所提高。这主要归功于测试过程中氧化所引起的表面裂纹的愈合。对于反应烧结碳化硅陶瓷,由于烧结体中含有一定量的游离硅,当温度超过1400℃时,其抗弯强度急剧下降。对于无压烧结、热压烧结和热等静压烧结的碳化硅陶瓷,其耐高温性主要受添加剂种类的影响。当以B4C+C、B+C或AlN+C为烧结添加剂时,其抗弯强度直到1400℃时基本上保持不变;当以作添加剂,其抗弯强度随着温度的进一步升高而降低。
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