碳化硅陶瓷的六大烧结工艺。

        碳化硅陶瓷具有高硬度、高熔点、高耐磨性和耐腐蚀性，以及优异的抗氧化性、高温强度、化学稳定性、耐热冲击性、导热性和气密性。

        目前，碳化硅陶瓷的烧结方法主要包括热压烧结、无压烧结、反应烧结、重结晶烧结、微波烧结和放电等离子烧结。

热压烧结

        热压烧结是将碳化硅粉放入模具中，加热时施加20~50mpa的轴向压力，有助于增加颗粒之间的接触、扩散和流动，加速材料烧结过程中的重排和致密。

        热压烧结工艺简单，产品密度高。由于热压烧结温度低，抑制了晶粒的生长，烧结晶粒细，强度高。但热压烧结设备复杂，模具材料要求高，生产工艺严格，只适用于形状简单的零件，能耗大，生产效率低，生产成本高。

无压烧结

        碳化硅无压烧结工艺可分为固相烧结和液相烧结。

        固相烧结的主要缺点是：烧结温度高（>2000℃），原材料纯度高，烧结断裂韧性低，裂纹强度敏感性强，晶粒结构粗大，均匀性差，断裂模式典型。近年来，国内外对碳化硅陶瓷材料的研究主要集中在液相烧结上。

        液相烧结的实现是以一些多元低共熔氧化物为烧结添加剂，如Y2O3的二元。三元添加剂可使SiC及其复合材料呈现液相烧结，在较低温度下实现材料致密。同时，由于晶界液相的引入和不同界面组合强度的弱化，陶瓷材料的断裂模式转变为晶体断裂模式，显著提高了陶瓷材料的断裂韧性。

反应烧结

        反应烧结法制备碳化硅工艺是碳化硅陶瓷，将适量含碳物质预混入碳化硅粉中，利用高温将碳与碳化硅粉中残留硅反应合成新的碳化硅，形成致密结构。

        反应烧结工艺具有烧结温度低、烧结时间短、近净尺寸成型等优点，是制备大尺寸、复杂形状的碳化硅陶瓷产品的非常有效的方法。但反应烧结容易出现烧结产品密度不均匀、烧结产品易开裂、烧结过程中硅渗透不足等问题，烧结工艺对原材料要求高、能耗高、生产成本高。

重结晶烧结

        重结晶SIC陶瓷材料是一种不同粒径的SIC颗粒，经比列级配后成型为素坯。素坯中的细颗粒可均匀分布在粗颗粒之间的孔隙中，然后在2100℃以上的高温和流量保护气氛下，在粗颗粒接触点处逐渐蒸发，直到细颗粒消失。这种蒸发-凝结机制的结果使颗粒颈部形成新的晶体边界，导致细颗粒迁移，形成大颗粒之间的桥梁结构和具有部分孔隙率的烧结体。

虽然这种耐磨陶瓷有明显的颈部生长过程，但不会收缩。因此，产品的密度在烧结过程中基本上没有变化，因此其强度相对较低。但其优点是陶瓷材料在烧结过程中不需要任何烧结添加剂，烧结体为单一的SiC晶相，具有良好的抗氧化性能。同时，烧结过程可以生产高精度、无变形的大型产品。

微波烧结

        与传统的烧结工艺相比，微波烧结是利用微波电磁场中材料的介质损将材料加热到烧结温度，实现烧结和致密。与传统的烧结方法相比，微波烧结具有烧结温度低、加热速度快、材料致密性好等优点。同时，微波烧结加速了材料的传质过程，从而获得了细晶材料。

等离子体烧结放电。

        放电等离子烧结技术是一种全新的粉末冶金技术，用于制备金属材料、陶瓷材料和复合材料。在烧结过程中，颗粒间的瞬时放电和高温等离子体可以破碎或去除粉末颗粒表面的杂质（如氧化膜）和吸附气体，激活粉末颗粒表面，提高烧结的质量和效率。

        利用放电等离子烧结技术快速烧结添加AlO和YO助燃剂的SiC微粉，可获得致密的碳化硅陶瓷。