中國粉體網訊 再結晶SiC的研發，國外已有40年的歷史，國內依靠國外的技術、設備和關鍵原材料在15年前起步研究，目前無自主知識產權，各方面都受制于國外，其研發情況不容樂觀。
肖漢寧教授作為國內重點研究再結晶碳化硅陶瓷的專家，一直致力于再結晶碳化硅陶瓷的推廣，在2018新型陶瓷技術與產業高峰論壇上，筆者有幸聆聽了肖教授所講的《再結晶碳化硅陶瓷研究進展及應用》的報告，并在會后對肖教授進行采訪。在交流過程中，肖教授面帶微笑，事無巨細，娓娓道來。
再結晶碳化硅具有無收縮和多孔結構，因而削弱了其抗氧化能力和力學性能。因此如何利用多孔結構，提高其抗氧化性能、力學性能實現其功能化是肖教授重點研究的課題。主要分為三個方向：1.在碳化硅空隙里填碳化硅；2.在碳化硅空隙里填其他材料制備成復合材料；3.利用多孔結構設計制備多孔陶瓷。
1.前驅體成本制約浸漬裂解法的應用
在碳化硅空隙里填碳化硅材料主要采用浸漬裂解法，填充物為聚碳硅烷陶瓷前驅體。其工藝流程如圖：
目前，浸漬裂解法制備技術已比較成熟，但是前驅體的售價高且購買不易是制約浸漬裂解法應用的主要原因。肖教授解釋道：浸漬裂解法需要用到前驅體聚碳硅烷浸漬碳化硅，現在國內生產聚碳硅烷的非常少，主要是國防科大在做，并且不對外出售，因此推廣起來較為困難。但是國內已經有民營企業在研究液態前驅體陶瓷，估計成功量產后，前驅體的價格會有所降低，從而改善浸漬裂解法成本過高的問題，實現高密度再結晶碳化硅在點火器和高溫結構材料中的廣泛應用。
2.裂解碳解決溶滲法中潤濕性問題
填碳化硅成本高，工藝復雜，研究通過高溫溶滲法填充Al、MoSi2等非碳化硅物質是解決多孔結構的另一方法。肖教授利用裂解碳解決溶滲的物質和碳化硅潤濕性的問題，使得溶滲的物質可以進入碳化硅孔隙。
3.顆粒粒徑決定陶瓷過濾膜的孔徑
再結晶碳化硅的多孔結構可以經過專門的設計做成有序的陶瓷過濾膜，從而將多孔結構有效利用起來。肖教授介紹到：在根據所過濾物質設計多孔陶瓷的孔徑時，其影響因素眾多，但顆粒粒徑對材料孔徑起決定性因素。假設是平均粒徑是10μm的等徑球顆粒，其制備的材料孔徑大概是其五分之一左右，即2μm左右。
機械加工的原始顆粒是不規則，有棱角的，粒徑分布也較寬。為了更好的設計陶瓷過濾膜的孔徑，需要對顆粒進行球形化處理。由于碳化硅是沒有熔點的，在碳化硅蒸發-凝聚過程中，越是尖的部位，其蒸氣壓就越高，越容易被蒸發，從而達到去除碳化硅顆粒棱角，使其球形化的目的。
編者記：
再結晶碳化硅陶瓷由于不含任何燒結助劑，可充分發揮碳化硅材料的許多優異特性，如高溫強度、抗氧化、耐腐蝕性等，因此，特別適合在高溫、強腐蝕性等惡劣環境下作結構材料或結構—功能一體化應用。
目前，再結晶碳化硅大量的作為高溫結構材料，在窯爐窯具材料中大量應用。比如在半導體里面單晶硅片摻雜時所用的支撐架、輥道窯的輥棒燒成時所用橫梁、燒成支架等。但是在電子封裝、發熱元件及制備多孔材料的應用還較少。希望在肖教授等專家、學者和企業家的共同努力下，我國的再結晶碳化硅產業發展能夠早日趕超國際先進水平。
