造孔剂法制备多孔SiC陶瓷及性能研究(2)
温稳定立方晶型。β 型碳化硅的晶体结构是立方晶系，与闪锌矿同型，Si 和 C 分别组成
面心立方晶格，α-碳化硅存在着 4H，15R 和6H等100多种多型体。在碳化硅的各种多型
体之间存在着一定的热稳定性关系。当温度低于 1600℃时，碳化硅转变为 β-碳化硅。当
温度高于1600℃时， β-碳化硅通过再结晶的方式缓慢转变为 α-碳化硅的各种多型体(如4H，
15R 和6H等)。
碳化硅没有固定的熔点，在密堆积系中，在一个大气压下，在 2735℃左右分解为石
墨和富硅熔融物，在这个温度下是形成碳化硅晶体的最高温度，在松散的堆积系中，碳化
硅开始分解在2300℃左右，分解为气态硅和石墨的残余物。
碳化硅是一种具有很强的共价键的化合物，根据 Pauling对电负性的计算，碳化硅中
Si-C 键的离子性约 14％左右，因此，碳化硅的弹性模量大、硬度高，具有优良的耐磨损
性能。纯的碳化硅不会被 HN03、HCl、H2Si04和 HF等酸溶液以及Na0H 等强碱溶液所腐
蚀，但是其在空气中加热时，会发生氧化反应，在表面形成的 Si02 会抑制氧的进一步扩
散，因此，其氧化速率不高。碳化硅具有半导体的特性，少量的掺杂会使其表现出良好的
导电性。
碳化硅是在陨石中发现的，工业上应用的碳化硅粉末都是人工合成的，自然界中几乎
不存在。碳化硅工业生产的主要方法是用石英砂(主要成分 Si02)加焦炭(主要成分 C)直接
通电还原(电阻炉中)，温度通常在 1900℃以上，此时所发生的化学反应为：
2 SiO 3C SiC 2CO (1-1)
1.2. 碳化硅多孔陶瓷简介
碳化硅多孔陶瓷具有高温强度高、抗氧化、耐磨蚀、抗热震好、比重小、较高的热导
率及微波吸收能力等特点, 在过滤材料、催化剂载体、热工材料、吸声材料和复合材料骨
架材料方面应用广泛, 因而受到较多的关注。多孔陶瓷是指一种经高温烧成, 体内具有大
量彼此相通或闭合气孔的陶瓷材料。它的发展始于 19世纪7 0 年代, 初期用于做细菌过
滤材料。但由于其优良的性能, 多孔陶瓷已逐渐应用于冶金、化工、环保、能源、生物等
领域。利用多孔陶瓷的均匀透过性, 可以制造各种过滤器、分离装置、流体分布元件、混
合元件、渗出元件和节流元件等; 利用多孔陶瓷发达的比表面积, 可以制成各种多孔电极、
催化剂载体、热交换器, 气体传感器等; 利用多孔陶瓷吸收能量的性能, 可以用作各种吸
音材料、减震材料等; 利用多孔陶瓷低的密度、低的热传导性能,还可以制成各种保温材
料、轻质结构材料等, 加之其耐高温、抗腐蚀, 因而引起了全球材料学界的高度重视, 并
得到了较快发展[1]
1.2.1. 碳化硅多孔陶瓷的性质
多孔碳化硅陶瓷材料是以碳化硅等优质原料为主料、经过成型和特殊高温烧结工艺制
备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料、具有耐高温，高压、抗酸、
碱和有机介质腐蚀，良好的生物惰性、可控的孔结构及高的开口孔隙率、使用寿命长、产
品再生性能好等优点，可以适用于各种介质的精密过滤与分离、高压气体排气消音、气体
分布及电解隔膜等。 其特点：
(1) 气孔率高
多孔碳化硅陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口
气孔之分，开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用，而闭口气孔则有利于阻隔
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