隨著科學技術的發展，特別是能源、空間技術的高度發展，經常要求材料必須有耐高溫、抗腐蝕、耐磨損等優越性能，才能在比較苛刻的工作環境中使用。由于碳化硅 陶瓷材料具有抗氧化性強、耐磨性能好、硬度高、熱穩定性好、高溫強度大、熱膨脹系數小、熱導率大以及抗熱震和耐化學腐蝕等優良特性，已成為尖端科學的重要 組成部分，受到普遍重視。碳化硅陶瓷大量應用于石油化工、冶金機械、航空航天、微電子、汽車、鋼鐵等領域，并日益顯示出其他特種陶瓷所無法比擬的優點。

碳化硅陶瓷常見應用簡介：

1、耐火材料

國外將碳化硅用作耐火材料的數量大于用作磨料。我國亦在不斷擴大這方面的應用，根據國外廠商的習慣，耐火材料黑色碳化硅通常分為3種牌號：

A、高級耐火材料黑碳化硅。這種牌號的化學成分要求與磨料用黑色碳化硅完全相同，主要用以制造高級碳化硅制品，如重結晶碳化硅制品、燃氣輪機構件、噴嘴、氮化硅結合碳化硅制件、高爐高溫區襯材、高溫窯爐構件、高溫窯裝窯支承件、耐火匣缽等。

B、二級耐火材料黑色碳化硅，含碳化硅大于90%。主要用于制造耐中等高溫的窯爐構件，如馬弗爐爐襯材料等。這些構件除利用碳化硅的耐熱性、導熱性外，在很多場合還兼用它的化學穩定性。

C、低品位耐火材料黑色碳化硅，其碳化硅含量要求大于83%，主要用于出鐵槽、鐵水包，煉鋅業和海綿鐵制造業等的內襯。

碳化硅耐火材料圖示

2、軍事方面

用 碳化硅陶瓷與其他材料一起組成的燃燒室及噴嘴，已應用于火箭技術中。碳化硅基復合材料制備的阿麗亞娜火箭尾噴管已成功應用。碳化硅密度居中，比Al2O3 輕20%，硬度和彈性模量較高，價格比B4C低得多，還可用于裝甲車輛和飛機機腹及防彈防刺衣等。碳化硅材料還具有自潤滑性及摩擦系數小，約為硬質合金的 一半。它的抗熱震性好、彈性模量高等特點在一些特殊地方獲應用，如用來制成高功率的激光反射鏡其性能優于銅質，由于密度低、剛性好、變形小。CVD與反應 燒結的碳化硅輕量化反射鏡已經在空間技術中大量使用。

碳化硅防彈插板

3、電氣和電工

利 用碳化硅陶瓷的高熱導性能，絕緣性好作為大規模集成電路的基片和封裝材料。碳化硅發熱體是一種常用的加熱元件，由于它具有操作簡單方便，使用壽命長，使用 范圍廣等優點，成為發熱材料中最經久耐用且價廉物美的一種，使用溫度可達1600℃。此外，碳化硅還可用做避雷器的閥體和遠紅外線發生器等。

4、耐磨及高溫件

利 用碳化硅陶瓷的高硬度、耐磨損、耐酸堿腐蝕等性能，在機械工業、化學工業中被用來制備新一代的機械密封材料，如滑動軸承、耐腐蝕的管道、閥片和風機葉片。 尤其是作為機械密封材料已被國際上確認為自金屬、氧化鋁、硬質合金以來第四代基本材料，它的抗酸、抗堿性能與其它材料相比是極為優秀的，幾乎沒有一種材料 可與之相比。利用碳化硅陶瓷的高熱導性能，可用于冶金工業窯爐中的高溫熱交換器等，使用溫度可達1300℃；用電鍍方法將碳化硅微粉體涂 敷于水輪機葉輪上，可以大大提高葉輪的耐磨性能，延長其檢修周期。用碳化硅制成的托輥，早已成功地應用于軋鋼機上，它比金屬托輥有更好的耐熱性與耐磨性， 并能改善所軋鋼材的質量。用碳化硅材料制成的砂泵及水力旋流器，具有很好的耐磨性能；用碳化硅材料制成的缸套等耐磨件可廣泛用于石油和化工等行業。碳化硅 還可作為高溫熱機械用材料，被首選為熱機械的耐高溫部件。諸如：作高溫燃汽輪機的燃燒室、渦輪的靜葉片、高溫噴嘴等。用碳化硅制成活塞與氣缸套用于無潤滑 油無冷卻的柴油機上，可減少摩擦30%~50%，使噪聲明顯降低。

碳化硅耐磨密封件圖示

小結：碳 化硅陶瓷在石油、化工、汽車、機械和宇航等領域中的應用范圍越來越廣泛，迫切需要在提高碳化硅陶瓷性能的同時，降低生產成本。實現碳化硅陶瓷的低溫燒結， 可顯著降低能耗，明顯降低生產成本，推動碳化硅陶瓷產品的產業化。與其它結構陶瓷相比，碳化硅原料來源豐富、制備工藝方法多，可以適應各種不同使用工況的 要求，是除了氧化鋁以外最可能形成產業化規模的工程結構陶瓷。世界各國都十分重視碳化硅陶瓷的研究與應用開發。

（粉體圈 作者：梧桐）