高純高密碳化矽

高純高密碳化矽，也簡稱陶陶，化學的表達即為SIC/SIC。其實質是重結晶碳化矽為主的多孔碳化矽材料的再緻密，是在多孔碳化矽的基礎上對其進行增密，使其密度達到更高。

基本介紹

• 中文名：碳化矽
• 外文名：SiC

產生背景

由於RSiC的燒結是基於蒸發-凝聚燒結機理，燒成過程中無收縮、無液相，能夠製備形狀尺寸要求精確的製品；也正是因為RSiC製品燒結過程無收縮，使其緻密度不高，製品孔隙較多。

RSiC的高氣孔率，致使其室溫強度僅為80-l00MPa，高溫強度為120~130MPa，熱導率僅20-30W/(m*K)，這些數據遠低於緻密燒結碳化矽材料。此外，RSiC高的開口氣孔率降低了 RSiC的抗氧化性能，縮短了 RSiC的使用壽命。提高RSiC材料的緻密度，有利於延長其使用壽命，提高其高溫力學性能和熱導率，並能擴大RSiC的套用領域。

製備原理與方法

聚合物浸漬-裂解法(Polymer impregnation and pyrolysis,PIP)是在先驅體轉化法製備陶瓷纖維基礎上衍生出來的，近年來發展極為迅速的一種材料製備新工藝，主要套用於製備纖維增強陶瓷基複合材料。PIP法的主要過程為以纖維預製體為骨架，利用真空排除預製件中的氣體，將聚合物溶液或者熔體滲入預製體孔隙中，排除溶劑或者經固化後在保護性氣氛下高溫裂解實現陶瓷化，陶瓷化產物填充在預製件中。由於溶劑揮發、裂解小分子的逸出以及聚合物裂解陶瓷化過程中的收縮，需經多次PIP循環方能實現複合材料的緻密化。

重結晶碳化矽的再緻密借鑑此方法，將重結晶碳化矽多孔胚體浸入液體陶瓷或其他陶瓷先驅體中，經過固化、裂解等過程使其無機化，整個過程重複多次，最終測試的到顯氣孔率在2%以下的製品，即為重結晶碳化矽再緻密的理想製品。

檢測圖

針對高純高密碳化矽的純度的XRD測試如圖：

高純高密碳化矽的XRD檢測圖

性能參數

對高純高密碳化矽實驗樣品的部分參數如右圖：

增密後的RSIC的部分性能參數

陶陶產品代表

因其獨特的性能，被用於製作成熱電偶保護套管，使用在高溫高腐環境。