碳化硅陶瓷导热性能的研究进展

• 作者: 董博 余超 邓承继 祝洪喜 丁军 唐慧
• 来源期刊: 材料工程
• 学科: 化学
• 关键词: SiC陶瓷 热导率 声子散射 晶界 第二相 烧结助剂 热处理
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 64-75
• 页数: 11页
• 分类号: TQ174.75
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2021.001040

摘要

SiC陶瓷具有优异的力学性能、热学性能、抗热震性能、抗化学侵蚀性能和抗氧化性能，是热交换器设备的常用基体材料。由于原料、成型工艺、烧成工艺和烧结助剂等因素制约，SiC陶瓷含有较多气孔、晶界、杂质和缺陷，导致其常温热导率（≤270 W·m-1·K-1）低于碳化硅单晶材料（6H-SiC，490 W·m-1·K-1），且不同制备工艺下热导率存在较大差异。本文主要分析了温度、气孔、晶体结构和第二相对SiC陶瓷导热性能的影响，归纳了热压烧结法、放电等离子烧结法、无压烧结法、重结晶烧结法和反应烧结法制备高导热SiC陶瓷的特点，对优化烧结助剂种类及含量、高温热处理和添加高导热第二相等改善SiC陶瓷导热性能的主要措施进行阐述，并展望了未来高导热SiC陶瓷的研究方向，为未来制备低成本、高导热SiC质热交换器提供理论参考。