微孔碳陶瓷化反应机理的研究

无机材料学报, 2009, 24(2): 291-296. doi: 10.3724/SP.J.1077.2009.00291

微孔碳陶瓷化反应机理的研究

徐顺建 ^1, , 乔冠军 ^2, , 王红洁 ^3, , 李涤尘 ^4, , 卢天健 ^5,

1.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安,710049

2.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安,710049

3.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安,710049

4.西安交通大学机械学院,西安,710049

5.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安,710049;西安交通大学航天航空学院,西安,710049

基金项目: 国家自然科学基金(50475082;50835007) 国家重点基础研究发展规划(973计划)(2006CB601200)

关键词：微孔碳 , 反应机理 , 显微组织 , 碳化硅

Microstructure Evolution and Reaction Mechanism of Microporous Carbon Derived SiC Ceramic

研究了微孔碳制备SiC陶瓷的反应过程及反应机理.SiC陶瓷的最终组织受C/Si质量比及渗硅时间的影响.较低C/Si质量比时试样中心未被硅化,较高C/Si质量比时制得由SiC、Si及极少量未反应C组成的复相陶瓷.随渗硅时间延长,复相陶瓷中SiC颗粒的形状由长条状向无规则状转变,颗粒分布则由局部有序向无序转变.反应过程为:液硅因毛细作用自发的渗入微孔碳孔道,同时与溶解的碳壁发生反应生成SiC.因孔道及碳壁尺寸的不同造成液硅渗入深度和碳壁被溶解厚度的差异,结果出现被SiC包裹的小颗粒碳.随后被包裹的碳通过SiC层扩散到液硅中,沉积在先形成的SiC上促使大量先形成SiC的合并以及部分硅被SiC包裹,进而改变SiC陶瓷的显微组织.

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