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碳化硅陶瓷: 具有巨大發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)陶瓷

作為現(xiàn)代工程陶瓷之一，碳化硅陶瓷的硬度僅次于金剛石。它具有突出的物理化學(xué)性能，例如熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)高，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨性高，機(jī)械性能和高溫下的抗氧化性好。已成為極具發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)陶瓷。

碳化硅陶瓷的應(yīng)用

可廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金機(jī)械、微電子器件和航空航天等領(lǐng)域，同時(shí)SiC還具有中子活性低、抗輻射損傷性能好、高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，使其成為新一代核裂變和未來核聚變反應(yīng)堆中重要的結(jié)構(gòu)材料之一。

SiC陶瓷材料的燒結(jié)方法

SiC陶瓷由強(qiáng)共價(jià)鍵組成，這不僅使SiC具有高導(dǎo)熱性、良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的力學(xué)性能，而且制備難度大，為了保證SiC陶瓷的高導(dǎo)熱性，高純度、高密度的SiC陶瓷是必不可少的。siC陶瓷中強(qiáng)共價(jià)鍵的存在使其極難致密化，從而要求較高的燒結(jié)溫度，使得工藝復(fù)雜，成本較高，極大地限制了其工業(yè)應(yīng)用。

SiC陶瓷材料的燒結(jié)方法很多，包括壓制燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、再結(jié)晶燒結(jié)、微波燒結(jié)和放電等離子燒結(jié)，熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)是制備SiC陶瓷材料中最常用的三種燒結(jié)方法。

RBSC陶瓷材料不僅保持了SiC陶瓷比高強(qiáng)度、耐磨、耐沖擊等力學(xué)性能，還具有高導(dǎo)熱性、高熱休克性等優(yōu)異的熱性能，因此RBSC陶瓷材料在耐密封膠、氣體轉(zhuǎn)子、光學(xué)鏡、精密軸承在個(gè)人防護(hù)等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

專注于高性能碳化硅陶瓷的研究與應(yīng)用

高性能碳化硅陶瓷的研究與應(yīng)用受到了國內(nèi)外各領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注，近年來，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所在高性能碳化硅陶瓷的研究方面取得了一些進(jìn)展，例如，耐火碳化硅材料的加工技術(shù)取得重要進(jìn)展，高質(zhì)量碳化硅陶瓷前驅(qū)體的研制取得進(jìn)展，開發(fā)制備了新型碳化硅陶瓷致密化燒結(jié)助劑。

20198月27至28日，中國粉末網(wǎng)將在長沙舉辦 “2019年第二屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，屆時(shí)將邀請(qǐng)中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究院黃正仁 “高性能碳化硅陶瓷研究與應(yīng)用主任” 的精彩報(bào)告。

黃正仁教授，博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所所長，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)委員，863新材料專題專家組成員。

研究方向及成果: 黃正仁教授專注于先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的組成、結(jié)構(gòu)、應(yīng)力設(shè)計(jì)及制備等方面的研究，在碳化物、氧化物復(fù)合陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料的強(qiáng)化增韌、非氧化物陶瓷的濕法成型、非氧化物納米粉體和金屬-陶瓷納米復(fù)合粉體的制備及其性能研究在研制大直徑輕質(zhì)碳化硅空間光學(xué)元件和高性能碳化硅熱交換元件、陶瓷材料表面改性、陶瓷材料低應(yīng)力、高可靠性連接，超高溫陶瓷材料和先進(jìn)陶瓷材料及元器件無損檢測(cè)，先后領(lǐng)導(dǎo)完成自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、973項(xiàng)目、863項(xiàng)目等國家重點(diǎn)項(xiàng)目40余項(xiàng)重要科研項(xiàng)目，中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新方向項(xiàng)目、上海市基礎(chǔ)研究項(xiàng)目和上海市重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。

資源:

王浩。高溫陶瓷材料傳熱與微觀結(jié)構(gòu)的理論研究

曾凡.反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷的制備及碳化硅納米線的增強(qiáng)

劉明剛。碳化硅陶瓷的無壓燒結(jié)和性能