碳化硅陶瓷

碳化硅主要有兩種晶體結構，即立方晶系的β- SiC和六方晶系的

- SiC。碳化硅晶體的基本結構單元是相互穿插的SiC和CSi四面體。四面體共邊形成平面層，並以頂點與下一疊層四面體相連形成三維結構。由於四面體堆積次序的不同可以形成不同的結構，已發現數百種變體。一般採用字母C(立方)、H(六方)、R(菱方)米表示其晶格類型，並用單位晶胞中所含的層數以示區別，例如nH表示沿c軸有n層重複週期的六方晶系結構，而mR則表示沿c軸有m層重複週期的菱面體結構。

碳化硅(SiC) ^[1]  是共價鍵很強的化合物，其Si--C鍵的離子型僅12%左右，因此，它也具有優良的力學性能、優良的抗氧化性、高的抗磨損性以及低的摩擦係數等。碳化硅的最大特點是高温強度高，普通陶瓷材料在1200 ~ 1400攝氏度時強度將顯著降低，而碳化硅在1400攝氏度時抗彎強度仍保持在500 ~600MPa的較高水平，因此其工作温度可達1600 ~ 1700攝氏度。再加上碳化硅陶瓷的熱傳導能力也較高，在陶瓷中僅次於氧化鈹陶瓷，因此碳化硅已經廣泛應用於高温軸承、防彈板、噴嘴、高温耐蝕部件以及高温和高頻範圍的電子設備零部件等領域。

稀土氧化物如Y₂O，同樣可以作為碳化硅陶瓷的燒結助劑，通過液相燒結的途徑獲得緻密的碳化硅。由於其液相燒結是通過玻璃相的形成來降低孔隙率，提高緻密度的，因此，玻璃相的特性對燒結所得微觀結構影響很大。

具有優良的力學性能、優良的抗氧化性、高的抗磨損性以及低的摩擦係數等。SiC陶瓷的缺點是斷裂韌性較低，即脆性較大，為此，以SiC陶瓷為基的復相陶瓷，如纖維(或晶須)補強、異相顆粒彌散強化、以及梯度功能材料相繼出現，改善了單體材料的韌性和強度。具體性能見下表 ^[2]  ：

SiC的最初應用是由於其超硬性能，可製備成各種磨削用的砂輪、砂布、砂紙以及各類磨料，因而廣泛應用於機械加工行業。第二次世界大戰中又發現它還可以作為鍊鋼時的還原劑以及加熱元件，從而促進了SiC的快速發展。SiC陶瓷在石油、化工、微電子、汽車、航天、航空、造紙、激光、礦業及原子能等工業領域獲得了廣泛的應用，碳化硅已經廣泛應用於高温軸承、防彈板、噴嘴、高温耐蝕部件以及高温和高頻範圍的電子設備零部件等領域。