始于2015，一年一度在德國舉辦的歐洲航天科技博覽會，是眾多科技公司認(rèn)可和展示高精尖創(chuàng)新產(chǎn)品的舞臺。比方說京瓷（Kyocera）在近年來就著重于展示其基于堇青石和滲硅碳化硅（sisic）的反射鏡產(chǎn)品和解決方案。小編曾就京瓷的堇青石陶瓷鏡做過較為詳細(xì)的報道，本文就著重聊聊sisic吧。

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一、從SISIC為何能勝任太空應(yīng)用說起

碳化硅反射鏡（來源：京瓷）

堇青石陶瓷能夠勝任太空任務(wù)主要基于其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和抗熱震性，而滲硅碳化硅也擁有較低的熱膨脹系數(shù)，能夠適應(yīng)極端溫度變化；另外它還擁有較高彈性模量的優(yōu)勢，這使其在太空中的微重力環(huán)境和機(jī)械加載條件下能夠承受較大的載荷而不發(fā)生明顯的形變，保證了太空器材的精確度和結(jié)構(gòu)安全性。另外，它還具有氣密性和防水性，輔以高強(qiáng)度、卓越的剛性和可靠性以及極輕的重量，這便是sisic成為航空航天應(yīng)用的領(lǐng)先高性能材料的依仗。

Kyocera專有的連接和制造技術(shù)有助于生產(chǎn)具有獨(dú)特設(shè)計特點(diǎn)的復(fù)雜、高精度組件，尤其利于設(shè)計具有內(nèi)部空腔的產(chǎn)品，例如冷卻通道、小于1毫米的復(fù)雜且精細(xì)的結(jié)構(gòu)以及尺寸高達(dá)950 x 950 x 650毫米及以上的大型整體部件。

二、SISIC的制備

這種材料由碳化硅（SiC）基體和滲入的硅（Si）相組成，但滲硅工藝有不同路線，性能和應(yīng)用也大相徑庭。以下重點(diǎn)介紹商業(yè)化的制備路線。

1、液體滲透——碳化硅粉體和碳粉混合壓制成型，或者用多孔碳原料通過增材制造、鑄造或擠壓成型，熔融硅滲入坯體，在燒結(jié)過程中，硅與碳反應(yīng)生成更多的碳化硅，同時填充孔隙，提高材料的密度和強(qiáng)度，因此也被叫做反應(yīng)燒結(jié)碳化硅。這種方法成本低，適用于于爐料、坩堝和匣缽等用量大產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。

匣缽（來源：圣戈班）

2、氣體滲透——用硅蒸汽或者含有硅源和碳源的反應(yīng)氣體滲入碳材料或碳化硅坯體，再進(jìn)行高溫反應(yīng)或沉積。這種方法成本雖高，但陶瓷密度，游離硅的均勻性等也更好。

靜電卡盤（來源：賽瑯泰克）

三、SISIC的特別優(yōu)勢與應(yīng)用

正是由于硅的滲透，SISIC的孔隙率低，氣密性得到很大保證；而硅的摻雜也增加材料中的自由載流子（電子或空穴）濃度，從而擁有比碳化硅具有更低的電阻，利于消除零件的靜電。其制備工藝和特性，有利于生產(chǎn)大型、復(fù)雜形狀的零件或中空結(jié)構(gòu)，除了太空用途，更廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體加工設(shè)備等。

結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活性（來源：京瓷）

小結(jié)

回到太空反射鏡的話題。京瓷已經(jīng)開發(fā)出很成功的堇青石產(chǎn)品和組件，為什么還要開發(fā)SISIC呢？答案已經(jīng)可以從上面的介紹中隱約得出，單從熱膨脹系數(shù)這一項(xiàng)而言，堇青石目前是所有陶瓷材料中最低的（0.5-1.5×10??/℃），SISIC的熱膨脹系數(shù)也不錯（2.5-3.5×10??/℃），但確實(shí)不如堇青石。但是，SISIC具有非常高的強(qiáng)度和剛性，熱導(dǎo)率和耐高溫性也較高，無疑能夠勝任更嚴(yán)酷的環(huán)境，適合劇烈溫度波動、機(jī)械沖擊和振動的高精度任務(wù)。相比之下，對熱膨脹極為敏感的高精度光學(xué)應(yīng)用，比如科學(xué)觀測儀器中，堇青石更能體現(xiàn)出材料優(yōu)勢。

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