碳化硅材料非金屬材料,具有高硬度、高耐磨性、摩擦系數(shù)低、抗氧化性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、熱導(dǎo)率大以及抗熱震和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性,可用于各種要求耐磨、耐蝕和耐高溫的機(jī)械設(shè)備。
碳化硅(SiC) 是共價(jià)鍵很強(qiáng)的化合物,其Si--C鍵的離子型僅12%左右,因此,它也具有優(yōu)良的力學(xué)性能、優(yōu)良的抗氧化性、高的抗磨損性以及低的摩擦系數(shù)等。碳化硅的特點(diǎn)是高溫強(qiáng)度高,普通陶瓷材料在1200 ~ 1400攝氏度時(shí)強(qiáng)度將降低,而碳化硅在1400攝氏度時(shí)抗彎強(qiáng)度仍保持在500 ~600MPa的較高水平,因此其工作溫度可達(dá)1600 ~ 1700攝氏度。再加上碳化硅陶瓷的熱傳導(dǎo)能力也較高,在陶瓷中僅次于氧化鈹陶瓷,因此碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于高溫軸承、防彈板、噴嘴、高溫耐蝕部件以及高溫和高頻范圍的電子設(shè)備零部件等領(lǐng)域。
稀土氧化物如Y2O,同樣可以作為碳化硅陶瓷的燒結(jié)助劑,通過液相燒結(jié)的途徑獲得致密的碳化硅。由于其液相燒結(jié)是通過玻璃相的形成來降低孔隙率,提高致密度的,因此,玻璃相的特性對(duì)燒結(jié)所得微觀結(jié)構(gòu)影響很大。
SiC陶瓷不僅具有優(yōu)良的常溫力學(xué)性能,如高的抗彎強(qiáng)度、優(yōu)良的抗氧化性、良好的性、高的抗磨損以及低的摩擦系數(shù),而且高溫力學(xué)性能,高溫強(qiáng)度、抗蠕變性等是已知陶瓷材料中較高的。采用熱壓燒結(jié)、無壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)的碳化硅陶瓷材料,其高溫強(qiáng)度可一直維持到1600℃,是陶瓷材料中高溫強(qiáng)度高的材料。
碳化硅陶瓷材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能、優(yōu)良的抗氧化性、高的抗磨損性以及低的摩擦系數(shù)等。SiC陶瓷的缺點(diǎn)是斷裂韌性較低,即脆性較大,為此,以SiC陶瓷為基的復(fù)相陶瓷,如纖維(或晶須)補(bǔ)強(qiáng)、異相顆粒彌散強(qiáng)化、以及梯度功能材料相繼出現(xiàn),改善了單體材料的韌性和強(qiáng)度。