碳化硅陶瓷烧结助剂的作用机制与研究进展

付振东¹，赵健²，戴叶婧³，梁骥¹，刘荣正²

1. 天津大学材料学院先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室2. 清华大学核能与新能源技术研究院3. 中山大学材料学院

摘 要：碳化硅（SiC）陶瓷由于其优异的高温强度、抗氧化性和化学稳定性,在石油化工、航空航天和热交换器等众多领域有广泛的用途。此外,SiC及其复合材料被认为是先进裂变反应堆和未来聚变反应堆的重要结构材料。由于Si-C键的高共价键合性和低自扩散性,纯SiC的烧结极为困难,只能通过高温高压的方式进行致密化。添加烧结助剂对促进SiC的致密化、缓和烧结条件至关重要。本文阐述了烧结助剂存在条件下碳化硅陶瓷致密化的热力学条件,总结了不同烧结机制下烧结助剂的作用机理。从助剂种类的角度综述了目前碳化硅陶瓷烧结领域的常用助剂体系及其研究进展,并展望了碳化硅致密化研究的发展方向。

关键词：碳化硅;陶瓷;烧结;烧结助剂;