Silicij karbid (SiC) keramički prahima prednosti visoke temperaturne čvrstoće, dobre otpornosti na oksidaciju, visoke otpornosti na habanje i toplinske stabilnosti, malog koeficijenta toplinskog širenja, visoke toplinske vodljivosti, dobre kemijske stabilnosti itd. Stoga se često koristi u proizvodnji komora za izgaranje, visokotemperaturnih ispušnih plinova uređaja, temperaturno otpornih zakrpa, komponenti motora zrakoplova, posuda za kemijske reakcije, cijevi izmjenjivača topline i drugih mehaničkih komponenti u teškim uvjetima, te je naširoko korišten napredni inženjerski materijal.Ne samo da igra važnu ulogu u visokotehnološkim poljima u razvoju (kao što su keramički motori, svemirske letjelice, itd.), već ima i široko tržište i polja primjene koja treba razviti u trenutnoj energetici, metalurgiji, strojevima, građevinskim materijalima , kemijska industrija i druga područja.

Metode pripremeprah silicijevog karbidamože se uglavnom podijeliti u tri kategorije: metoda čvrste faze, metoda tekuće faze i metoda plinovite faze.

1. Metoda čvrste faze

Metoda čvrste faze uglavnom uključuje metodu karbotermalne redukcije i metodu izravne reakcije silicij-ugljika.Metode karbotermalne redukcije također uključuju Achesonovu metodu, metodu vertikalne peći i metodu visokotemperaturnog pretvarača.Silicij karbid u prahuPripravak je prvotno pripremljen Achesonovom metodom, korištenjem koksa za redukciju silicijevog dioksida na visokoj temperaturi (oko 2400 ℃), ali prah dobiven ovom metodom ima veliku veličinu čestica (>1 mm), troši puno energije i proces je komplicirano.U 1980-ima se pojavila nova oprema za sintezu β-SiC praha, poput vertikalne peći i visokotemperaturnog pretvarača.Kako se učinkovita i posebna polimerizacija između mikrovalnih i kemijskih tvari u krutini postupno razjašnjavala, tehnologija sintetiziranja praha mikrovalnim zagrijavanjem postala je sve zrelija.Metoda izravne reakcije silicij-ugljika također uključuje samopropagirajuću visokotemperaturnu sintezu (SHS) i metodu mehaničkog legiranja.Metoda redukcijske sinteze SHS koristi egzotermnu reakciju između SiO2 i Mg kako bi se nadoknadio nedostatak topline.Theprah silicijevog karbidaDobiven ovom metodom ima visoku čistoću i malu veličinu čestica, ali Mg u proizvodu treba ukloniti naknadnim postupcima kao što je kiseljenje.

2 metoda tekuće faze

Metoda tekuće faze uglavnom uključuje sol-gel metodu i metodu toplinske razgradnje polimera.Sol-gel metoda je metoda pripreme gela koji sadrži Si i C pravilnim sol-gel postupkom, a zatim pirolizom i karbotermalnom redukcijom na visokoj temperaturi kako bi se dobio silicijev karbid.Visokotemperaturna razgradnja organskog polimera je učinkovita tehnologija za pripremu silicijevog karbida: jedna je zagrijavanje gel polisiloksana, reakcija razgradnje za oslobađanje malih monomera, i konačno stvaranje SiO2 i C, a zatim reakcijom redukcije ugljika za proizvodnju SiC praha;Drugi je zagrijavanje polisilana ili polikarbosilana kako bi se oslobodili mali monomeri da bi se formirao kostur, i konačno formiraoprah silicijevog karbida.

3 Metoda plinske faze

Trenutno se odvija sinteza plinske fazesilicijev karbidkeramički ultrafini prah uglavnom koristi taloženje u plinskoj fazi (CVD), CVD izazvan plazmom, CVD izazvan laserom i druge tehnologije za razgradnju organske tvari na visokoj temperaturi.Dobiveni prah ima prednosti visoke čistoće, male veličine čestica, manje aglomeracije čestica i lake kontrole komponenti.Trenutno je to relativno napredna metoda, ali uz visoku cijenu i nizak prinos, nije lako postići masovnu proizvodnju, te je prikladnija za izradu laboratorijskih materijala i proizvoda s posebnim zahtjevima.

Trenutno,prah silicijevog karbidakoristi se uglavnom prah submikronske ili čak nano razine, jer je veličina čestica praha mala, visoka površinska aktivnost, tako da je glavni problem što je prah lako proizvesti aglomeraciju, potrebno je modificirati površinu praha kako bi se spriječilo ili inhibiralo sekundarnu aglomeraciju praha.Trenutačno metode disperzije praha SiC uglavnom uključuju sljedeće kategorije: modifikacija površine visoke energije, pranje, obrada praha disperzivnim sredstvom, modifikacija anorganske prevlake, modifikacija organske prevlake.