Керамічний порошок карбіду кремнію (SiC).має такі переваги, як міцність при високій температурі, хороша стійкість до окислення, висока зносостійкість і термічна стабільність, малий коефіцієнт теплового розширення, висока теплопровідність, хороша хімічна стабільність тощо. Тому його часто використовують у виробництві камер згоряння, високотемпературних вихлопних газів приладів, термостійких пластирів, компонентів авіаційних двигунів, хімічних реакційних судин, теплообмінних трубок та інших механічних компонентів у важких умовах і є широко використовуваним передовим інженерним матеріалом.Він не лише відіграє важливу роль у галузях високих технологій, що розробляються (таких як керамічні двигуни, космічні кораблі тощо), але також має широкий ринок і сфери застосування, які потрібно розвивати в сучасній енергетиці, металургії, машинобудуванні, будівельних матеріалах , хімічна промисловість та інші галузі.

Способи приготуванняпорошок карбіду кремніюв основному можна розділити на три категорії: твердофазний метод, рідкофазний метод і газофазний метод.

1. Твердофазний метод

Твердофазний метод в основному включає карботермічний метод відновлення та метод прямої реакції вуглецю кремнію.Карботермічні методи відновлення також включають метод Ачесона, метод вертикальної печі та метод високотемпературного конвертера.Порошок карбіду кремніюПрепарат спочатку готували методом Ачесона з використанням коксу для відновлення діоксиду кремнію при високій температурі (близько 2400 ℃), але порошок, отриманий цим методом, має великий розмір частинок (>1 мм), споживає багато енергії, і процес є складний.У 1980-х роках з'явилося нове обладнання для синтезу порошку β-SiC, таке як вертикальна піч і високотемпературний конвертер.Оскільки ефективна та особлива полімеризація між мікрохвильовими та хімічними речовинами у твердій речовині поступово з’ясовувалась, технологія синтезу порошку мікрохвильовим нагріванням ставала все більш зрілою.Метод прямої реакції вуглецю кремнію також включає саморозповсюджуваний високотемпературний синтез (SHS) і метод механічного легування.Метод відновного синтезу SHS використовує екзотермічну реакцію між SiO2 і Mg, щоб компенсувати нестачу тепла.Theпорошок карбіду кремніюотриманий цим методом має високу чистоту та малий розмір частинок, але Mg у продукті потрібно видалити наступними процесами, такими як травлення.

2 рідкофазний метод

Рідкофазний метод в основному включає золь-гель метод і метод термічного розкладання полімеру.Золь-гель метод — це спосіб отримання гелю, що містить Si та C, за допомогою належного золь-гель процесу, а потім піролізу та високотемпературного карботермічного відновлення для отримання карбіду кремнію.Високотемпературне розкладання органічного полімеру є ефективною технологією для отримання карбіду кремнію: одна полягає в нагріванні гелю полісилоксану, реакція розкладання для вивільнення невеликих мономерів і, нарешті, утворення SiO2 і C, а потім за допомогою реакції відновлення вуглецю для отримання порошку SiC;Інший полягає в нагріванні полісилану або полікарбосилану для вивільнення невеликих мономерів для формування скелета, і, нарешті, формуванняпорошок карбіду кремнію.

3 Газофазний метод

В даний час проводиться газофазний синтезкарбід кремніюкерамічний ультрадисперсний порошок в основному використовує осадження в газовій фазі (CVD), плазмове CVD, лазерне CVD та інші технології для розкладання органічних речовин при високій температурі.Отриманий порошок має переваги високої чистоти, малого розміру частинок, меншої агломерації частинок і легкого контролю компонентів.На даний момент це відносно прогресивний метод, але з високою вартістю та низьким виходом нелегко досягти масового виробництва, і він більше підходить для виготовлення лабораторних матеріалів і виробів з особливими вимогами.

В даний часпорошок карбіду кремніювикористовується в основному субмікронний або навіть нанорівневий порошок, оскільки розмір частинок порошку невеликий, висока поверхнева активність, тому основна проблема полягає в тому, що порошок легко виробляти агломерацію, необхідно модифікувати поверхню порошку, щоб запобігти або пригнічувати вторинна агломерація порошку.В даний час методи диспергування порошку SiC в основному включають такі категорії: високоенергетична модифікація поверхні, прання, диспергаційна обробка порошку, модифікація неорганічного покриття, модифікація органічного покриття.