熔盐辅助合成Dy3Si2C2包裹SiC粉体及其陶瓷的烧结行为

作者：万朋; 李勉; 黄庆

来源：JOURNAL OF INORGANIC MATERIALS, 2021, 36(1): 49-54.

DOI：10.15541/jim20200068

• SiC
• Dy3Si2C2
• 放电等离子烧结
• 熔盐

碳化硅陶瓷因自身优良的物理化学性能而具有广泛的应用前景.碳化硅的化学键结合特性决定了其难以烧结成型,因此如何制备高质量碳化硅陶瓷是领域内的难点之一.本研究以三元稀土碳化物Dy3Si2C2作为新型SiC陶瓷的烧结助剂,依据Dy-Si-C体系的高温相转变原位促进碳化硅的烧结致密化.采用放电等离子烧结技术,利用金属Dy与SiC反应生成Dy3Si2C2,对Dy3Si2C2包裹的SiC粉体进行烧结.在1800℃、45 MPa的烧结条件下,得到了致密度为99％、热导率为162.8 W·m–1·K–1的高纯度碳化硅陶瓷.进一步的研究表明,高温下Dy3Si2C2与SiC发生共晶反应,在晶界处产生的液相促进了SiC陶瓷的致密化,表明稀土层状碳化物Re3Si2C2(Re=La,Ce…)有助于SiC的烧结致密.

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所; 西安交通大学