C中,从而降低晶界能,促进烧结。固相烧结的SIC,晶界较为“干净”,基本无液相生成,晶粒在高温下很容易长大,因此它的强度和韧性一般都不高,分别为300-450MPa与3.5-4.5MPa.m1/2,但晶界“干净”高温强度并不随温度的升高而变化,一般用到1600℃时强度仍不发生变化。另外,AL和AL的化合物(?AL2O3?、ALN)均可与SIC形成固溶体而促进烧结。(2)Y2O3-AL2O3的作用碳化硅的液相烧结是美国科学家MullaMA于20世纪90年代初实现的,它的主要添加剂是Y2O3-AL2O3。根据相图可知,存在三个低共熔化合物:YAG(Y3AL5O15,熔点1760℃),YAP(YALO3,熔点1850℃),YAM(Y4AL2O9,熔点1940℃)。为了降低烧结温度一般采用YAG为SIC的烧结添加剂。当YAG的组成达到6%(质量分数)时,碳化硅已基本达到致密。无压烧结SIC的力学性能随添加剂、烧结温度、显微结构的不同而有差异。2.3.3SiC的烧结方法碳化硅陶瓷,常用的方法有无压烧结法、反应烧结法、热压烧结法等。本实验选用无压烧结的方法,该法烧结的SiC陶瓷产品相对密度可达96%以上,而且烧结前后制品不发生过量的塑性变形,制备工艺可控性高。(1)无压烧结1974年美国GE公司通过在高纯度β-SiC细粉中同时加入少量的B和C,采用无压烧结工艺,于2020℃成功地获得高密度SiC陶瓷。目前,该工艺已成为制备SiC陶瓷的主要方法。无压烧结碳化硅简写为PLSSiC或SSiC,。其特点是无需外加压力使碳化硅实现致密化(致密化有两中途径:固相烧结和液相烧结),因此对制品的形状没有限制,可以与各种成型方法配合,是最为经济实用的的制备碳化硅的方法。无压烧结实现实现碳化硅的致密化关键在原料颗粒应在亚微米级,同时选择适当的烧结助剂。(本方案选择的SiC粉为亚微米级、烧结助剂为B4C).
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