高純SiC微粉制備進展

昝文宇 馬北越

東北大學冶金學院 遼寧沈陽110819

SiC硬度高，耐腐蝕性、耐高溫性和抗氧化性優(yōu)異，被廣泛應用于冶金、航空航天、催化劑載體、工程陶瓷、磨具及機械工程等領(lǐng)域［1-3］。SiC經(jīng)過工業(yè)化的研磨拋光，還可以應用于大規(guī)模集成電路基板。其超高硬度也可以在電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)揮巨大的作用，如切割芯片等。目前研究較多的SiC纖維本質(zhì)上也發(fā)揮出了SiC在一些性能上的特別之處，作為耐高溫材料以及增強材料，常在形態(tài)上加以區(qū)分為SiC晶須和SiC連續(xù)纖維兩種。SiC晶須是一種短的纖維狀的單晶體，也是目前晶須中硬度、抗拉強度以及模量最優(yōu)的，在金屬基、工業(yè)陶瓷基和高聚物基復合材料上起著增強、增韌、增硬的作用。高性能的連續(xù)SiC纖維與玻璃陶瓷基形成復合材料，起到了增強和增韌的效果［4］。而高純、超細、均勻及無團聚的SiC粉體是制備這些高性能SiC產(chǎn)品的重要前提。其中，最早制備高純SiC粉體的方法是碳熱還原法，其合成的SiC粉體原料成本較低，也是目前工業(yè)生產(chǎn)中最常用的方法。但早期該法在制備過程中反應溫度高，反應時間長，產(chǎn)品的雜質(zhì)含量高，顆粒尺寸大等無法滿足超細粉及高純SiC的制備。

近年來，人們不斷地對碳熱還原法進行深層次的改進，同時也研發(fā)了一系列高純SiC微粉的制備新工藝，如自蔓延合成法、高溫等離子體法、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法和高能機械球磨法等［1］。但目前作為傳統(tǒng)工藝的碳熱還原法仍然受到重視，通過不斷地更新，該方法只需通過對生產(chǎn)工藝參數(shù)進行簡單的控制，即可合成當前滿足于各工業(yè)所需的微米、納米粉體，在工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。……