碳化硅陶瓷具有机械强度高、耐高温、抗氧化性强、热稳定性能好、热导率大、耐磨损性能好、耐化学腐蚀性能好、硬度高、抗热震性能好等优良的特性。碳化硅是所有非氧化物陶瓷中抗氧化性能最好的一种。

SiC陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。SiC是热压烧结、无压烧结、反应烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。

碳化硅陶瓷不仅在高新技术领域发挥着重要的作用，而且在冶金、机械、能源和建材化工等热门领域也拥有广阔的市场。随着高新技术的不断发展，对碳化硅陶瓷的要求也越来越高，需要不同层次和不同性能的各种产品。

碳化硅反应烧结：

反应烧结的基本原理是∶具有反应活性的液硅或硅合金，在毛细管力的作用下渗入含碳的多孔陶瓷素坯，并与其中的碳反应生成碳化硅，新生成的碳化硅原位结合素坯中原有的碳化硅颗粒，浸渗剂填充素坯中的剩余气孔，完成致密化的过程。反应烧结的缺点是素坯的结构和添加剂会影响反应烧结碳化硅中残留的游离硅和空隙。因此，掌握反应烧结的机理对提高反应烧结的生产质量是很有必要的。

传统反应烧结

传统反应烧结的制备工艺如下

SiC粉和C粉混合→成形→烘干→气氛保护排焦→高温渗Si→后续加工。

用有机粘结剂将SiC粉、C粉混合成形，其中SiC 粉的质量分数大于60%，经成形、干燥、排焦，最后渗硅制得。总体上来看，目前传统反应烧结方法是国内外制备反应烧结SiC应用最多的一种方法，但是仍然存在几个问题∶

（1）成本和能耗问题。传统烧结工艺制备过程中能耗大，成本高，主要原因是原料SiC粉的制备能耗大、成本高，烧结的周期很长，烧结温度高。

（2）材料中游离硅的存在大大限制了材料的使用温度，一般情况下不低于1380℃。

（3）材料的可靠性不够高。材料的均匀性差，易脆断，属于一般的脆性材料。

运用真空烧结技术的反应烧结

真空反应烧结碳化硅是一种近乎完全致密的工程陶瓷。反应烧结的制备过程如下∶首先将碳化硅和粘结剂（如树脂）采用传统陶瓷的成形方法（压制成形、注浆成形和流延成形等）制成复合材料毛坯；然后把毛坯在惰性气氛下加热，粘结剂热解成玻璃态的碳，同时毛坯就成为多孔的碳和碳化硅形成的复合材料；热解后的坯体就是素坯。为了使形状更加接近于最终制品，将素坯机械加工以便减小后续加工的工作量。最后把机械加工后的素坯在真空或惰性气氛下置于熔融的硅中加热，完成反应烧结过程。反应烧结制备碳化硅陶瓷的工艺流程如下：

SiC粉和粘结剂→成形→毛坯→预烧→素坯→机械加工→熔于硅溶液→反应烧结→制品。

与传统烧结和加压烧结制备方法相比，反应烧结工艺具有以下优点：

1）不需要昂贵的加压烧结设备，大大降低了制备成本。

2）制品的处理时间短。

3）处理温度低。碳化硅是共价键结构，它的烧结通常需要高于1900℃的制备温度，而反应烧结仅仅需要在浸渗剂的液相线以上几十度就可以进行，和其它烧结工艺相比要低几百摄氏度。

4）样品处理过程中，尺寸变化小（50.1%），并且制品完全致密。

5）可以制备大尺寸、形状复杂的制品。从理论上讲，烧结过程无需加压，故制品的尺寸仅仅受烧结炉大小的限制，其形状复杂的程度由成形的工艺决定。

6）成形方法多。如挤压、注射、压制和浇注等。

传统烧结法对碳化硅要求原材料的质量较高，工艺收缩率大，因此成本高且难于制备形状复杂的制品。加压烧结法工艺要求高，很难制备出大型的和形状复杂的制品。而反应烧结和上面两种烧结方法相比，成本低、工艺简单、生成能力大。

设备选择：SIMUWU提供的RVS-S真空烧结炉是处理碳化硅反应烧结工艺的优秀产品。产品具有均温性好，温控精度高，烧结稳定，全自动化控制等特点。SIMUWU提供专业的工程师团队，能够解决生产过程中遇到的各种问题，降低生产中的试错成本，致力于给客户最方便快捷的体验。