【应用】碳化硅晶须及其应用简述

    碳化硅晶须及其应用简述

碳化硅晶须及其应用简述

2009.03.18

碳化硅晶须为立方晶须，和金刚石同属于一种晶型，是目前已经合成出的晶须中硬度最高，模量最大，抗拉伸强度最大，耐热温度最高的晶须产品，分为α型和β型两种形式，其中β型性能优于α型。β型较α型具有更高的硬度(莫氏硬度达9.5以上)，更好的韧性和导电性能，抗磨、耐高温，特别耐地震、耐腐蚀、耐辐射，已经在飞机、导弹的外壳上以及发动机、高温涡轮转子、特种部件上得到应用。

碳化硅是极端各向异性生长的晶体，是在碳化硅粒子的基础上通过催化剂作用，沿面生长的短纤维晶体，目前生产方法主要有气相反应法和固体材料法两种，其中固体材料法更为经济，更加适合工业化生产。

日本和美国对碳化硅的合成表现出很高的热情，在降低成本和提高质量方面开展了大量的研究工作。美国ramsey等以稻壳种的无定型氧化硅为硅源(由燃烧碳化稻壳获得)，分别于粉碎的碳化稻壳和粉状石油焦混合，烧结生产出碳化硅产品。日本tanaka等经酸煮稻壳、除杂、碳化、烧结等步骤制得高纯度碳化硅产品。另外，日本三井东压公司、东海石墨公司、神户制钢所等单位也进行了相关的研究开发工作。

我国对碳化硅的合成研究工作起步较晚，1986年，中科院沈阳金属研究所承担国家“863”高技术项目，采用sio2和炭黑反应的方法合成出碳化硅。1991年中国矿业大学和中科院上海硅酸盐研究所也承担了相关项目的研究开发工作，分别以稻壳为原料和炭黑与sio2为原料合成碳化硅。目前已经形成了分别以炭黑加sio2和稻壳为原料的2大列合成工艺，但目前还于实验室研究阶段。同碳化硅的生产一样，其增强复合材料的研究工作也主要集中在美国和日本，哈尔滨工业大学、中科院沈阳金属研究所、中科院上海硅酸盐研究所、清华大学等单位也开展了这方面的研究工作，取得了一些重大的进展。

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