Κεραμική σκόνη καρβιδίου του πυριτίου (SiC).έχει τα πλεονεκτήματα της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, της καλής αντοχής στην οξείδωση, της υψηλής αντοχής στη φθορά και της θερμικής σταθερότητας, του μικρού συντελεστή θερμικής διαστολής, της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, της καλής χημικής σταθερότητας κ.λπ. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή θαλάμων καύσης, καυσαερίων υψηλής θερμοκρασίας συσκευές, ανθεκτικά στη θερμοκρασία μπαλώματα, εξαρτήματα κινητήρων αεροσκαφών, δοχεία χημικής αντίδρασης, σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας και άλλα μηχανικά εξαρτήματα υπό σκληρές συνθήκες και είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο προηγμένο υλικό μηχανικής.Δεν παίζει μόνο σημαντικό ρόλο στους υπό ανάπτυξη τομείς υψηλής τεχνολογίας (όπως κεραμικοί κινητήρες, διαστημόπλοια κ.λπ.), αλλά έχει επίσης μια ευρεία αγορά και πεδία εφαρμογής που πρέπει να αναπτυχθούν στην τρέχουσα ενέργεια, μεταλλουργία, μηχανήματα, δομικά υλικά , χημική βιομηχανία και άλλους τομείς.

Οι μέθοδοι παρασκευής τουσκόνη καρβιδίου του πυριτίουμπορεί να χωριστεί κυρίως σε τρεις κατηγορίες: μέθοδος στερεάς φάσης, μέθοδος υγρής φάσης και μέθοδος αέριας φάσης.

1. Μέθοδος στερεάς φάσης

Η μέθοδος στερεάς φάσης περιλαμβάνει κυρίως τη μέθοδο καρβοθερμικής αναγωγής και τη μέθοδο άμεσης αντίδρασης άνθρακα πυριτίου.Οι μέθοδοι υδροθερμικής αναγωγής περιλαμβάνουν επίσης τη μέθοδο Acheson, τη μέθοδο κάθετου κλιβάνου και τη μέθοδο μετατροπέα υψηλής θερμοκρασίας.Σκόνη καρβιδίου του πυριτίουΤο παρασκεύασμα παρασκευάστηκε αρχικά με τη μέθοδο Acheson, χρησιμοποιώντας οπτάνθρακα για τη μείωση του διοξειδίου του πυριτίου σε υψηλή θερμοκρασία (περίπου 2400 ℃), αλλά η σκόνη που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο έχει μεγάλο μέγεθος σωματιδίων (>1mm), καταναλώνει πολλή ενέργεια και η διαδικασία είναι περίπλοκος.Στη δεκαετία του 1980, εμφανίστηκε νέος εξοπλισμός για τη σύνθεση σκόνης β-SiC, όπως κάθετος φούρνος και μετατροπέας υψηλής θερμοκρασίας.Καθώς ο αποτελεσματικός και ειδικός πολυμερισμός μεταξύ μικροκυμάτων και χημικών ουσιών σε στερεό έχει αποσαφηνιστεί σταδιακά, η τεχνολογία σύνθεσης σκόνης sic με θέρμανση μικροκυμάτων έχει γίνει ολοένα και πιο ώριμη.Η μέθοδος άμεσης αντίδρασης με άνθρακα πυριτίου περιλαμβάνει επίσης τη μέθοδο αυτοδιαδόσεως υψηλής θερμοκρασίας σύνθεσης (SHS) και μηχανικής κραματοποίησης.Η μέθοδος σύνθεσης αναγωγής SHS χρησιμοποιεί την εξώθερμη αντίδραση μεταξύ SiO2 και Mg για να αναπληρώσει την έλλειψη θερμότητας.οσκόνη καρβιδίου του πυριτίουπου λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο έχει υψηλή καθαρότητα και μικρό μέγεθος σωματιδίων, αλλά το Mg στο προϊόν πρέπει να αφαιρεθεί με επακόλουθες διεργασίες όπως το τουρσί.

Μέθοδος 2 υγρών φάσεων

Η μέθοδος υγρής φάσης περιλαμβάνει κυρίως τη μέθοδο sol-gel και τη μέθοδο θερμικής αποσύνθεσης πολυμερούς.Η μέθοδος sol-gel είναι μια μέθοδος παρασκευής γέλης που περιέχει Si και C με σωστή διαδικασία κολλοειδούς πηκτής και στη συνέχεια πυρόλυση και αναγωγή σε υψηλή θερμοκρασία για τη λήψη καρβιδίου του πυριτίου.Η αποσύνθεση σε υψηλές θερμοκρασίες του οργανικού πολυμερούς είναι μια αποτελεσματική τεχνολογία για την παρασκευή καρβιδίου του πυριτίου: η μία είναι η θέρμανση του πηκτώματος πολυσιλοξανίου, η αντίδραση αποσύνθεσης για την απελευθέρωση μικρών μονομερών και τελικά ο σχηματισμός SiO2 και C και στη συνέχεια με αντίδραση αναγωγής άνθρακα για την παραγωγή σκόνης SiC.Το άλλο είναι να θερμανθεί το πολυσιλάνιο ή το πολυκαρβοσιλάνιο για να απελευθερωθούν μικρά μονομερή για να σχηματιστεί ένας σκελετός και τελικά να σχηματιστείσκόνη καρβιδίου του πυριτίου.

3 Μέθοδος αέριας φάσης

Επί του παρόντος, η σύνθεση αερίου φάσης τουκαρβίδιο του πυριτίουΗ κεραμική εξαιρετικά λεπτή σκόνη χρησιμοποιεί κυρίως εναπόθεση αέριας φάσης (CVD), CVD που προκαλείται από πλάσμα, CVD που προκαλείται από λέιζερ και άλλες τεχνολογίες για την αποσύνθεση της οργανικής ύλης σε υψηλή θερμοκρασία.Η λαμβανόμενη σκόνη έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής καθαρότητας, του μικρού μεγέθους σωματιδίων, της μικρότερης συσσωμάτωσης σωματιδίων και του εύκολου ελέγχου των συστατικών.Είναι μια σχετικά προηγμένη μέθοδος επί του παρόντος, αλλά με υψηλό κόστος και χαμηλή απόδοση, δεν είναι εύκολο να επιτευχθεί μαζική παραγωγή και είναι πιο κατάλληλη για την κατασκευή εργαστηριακών υλικών και προϊόντων με ειδικές απαιτήσεις.

Προς το παρόν, τοσκόνη καρβιδίου του πυριτίουπου χρησιμοποιείται είναι κυρίως σκόνη σε επίπεδο υπομικρών ή ακόμη και νανο, επειδή το μέγεθος σωματιδίων σκόνης είναι μικρό, υψηλή επιφανειακή δραστηριότητα, επομένως το κύριο πρόβλημα είναι ότι η σκόνη είναι εύκολο να παραχθεί συσσωμάτωση, είναι απαραίτητο να τροποποιηθεί η επιφάνεια της σκόνης για να αποφευχθεί ή να ανασταλεί η δευτερογενής συσσωμάτωση της σκόνης.Επί του παρόντος, οι μέθοδοι διασποράς της σκόνης SiC περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες κατηγορίες: τροποποίηση επιφάνειας υψηλής ενέργειας, πλύσιμο, επεξεργασία σκόνης με διασπορά, τροποποίηση ανόργανης επίστρωσης, τροποποίηση οργανικής επίστρωσης.