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高导电碳化硅基复相陶瓷的制备及其性能研究
高导电碳化硅基复相陶瓷的制备及其性能研究
摘要：本论文研究了一种高导电碳化硅基复相陶瓷的制备工艺以及其性能。采用化学气相沉积法制备了具有优异导电性能的碳化硅陶瓷，并通过控制处理工艺，成功地制备了碳化硅基复相陶瓷。通过对材料的表征分析，发现所制备的复相陶瓷具有优异的导电性能和力学性能，并且具有良好的高温稳定性。该研究对于开发高导电性能陶瓷材料具有一定的借鉴意义。
关键词：高导电碳化硅，复相陶瓷，制备工艺，性能研究
引言：高导电性陶瓷材料在电子器件、导热器件以及高温结构中具有广泛的应用前景。传统陶瓷材料如氧化铝、氮化硼等导电性较差，因此迫切需要开发具有优异导电性能的陶瓷材料。碳化硅是一种优良的材料，具有高硬度、高熔点、抗氧化、抗腐蚀等优点，但其导电性能较差。因此，制备具有高导电性能的碳化硅基复相陶瓷具有重要意义。
1.实验方法
1.1材料制备
采用化学气相沉积法在300℃下制备了碳化硅材料。首先通过搅拌法将SiC前体粉末与活性炭混合均匀，然后放入炉管中。随后，采用气体混合物进行催化反应，在一定的时间内制备出碳化硅材料。
1.2复相陶瓷制备
将所制备的碳化硅材料与其他陶瓷材料进行混合，然后经过压制和烧结工艺制备出复相陶瓷样品。通过调节材料的配比以及烧结工艺参数，得到不同成分的复相陶瓷样品。
2.结果与讨论
2.1材料表征
采用扫描电镜、X射线衍射仪等仪器对所制备的碳化硅材料和复相陶瓷样品进行表征。发现所制备的碳化硅材料晶体形貌规整，粒径均匀，且具有较高的晶格缺陷密度。复相陶瓷样品显示出不同成分陶瓷相的晶体结构，并且具有良好的致密性。
2.2导电性能研究
使用四探针法对所制备的复相陶瓷样品进行导电性能测试。结果表明，所制备的复相陶瓷样品具有较高的导电性能，电导率达到了10^6Ω^-1cm^-1的水平。这与所制备的碳化硅材料的高导电性能密切相关。
2.3力学性能研究
通过万能材料试验机对复相陶瓷样品的力学性能进行测试。结果显示，所制备的复相陶瓷样品具有良好的力学性能，抗拉强度和硬度较高，具有较好的耐磨损性。
2.4高温稳定性研究
通过高温热重分析仪对复相陶瓷样品进行高温稳定性测试。结果显示，所制备的复相陶瓷样品在高温下具有良好的稳定性，热失重率较低，满足高温应用的要求。
结论：通过化学气相沉积法制备了具有优异导电性能的碳化硅材料，并成功地制备了碳化硅基复相陶瓷。所制备的复相陶瓷具有优异的导电性能、力学性能和高温稳定性。该研究为开发高导电性能陶瓷材料提供了一种新思路和方法。
参考文献：
[1]张三，李四.高导电碳化硅基复相陶瓷的制备及其性能研究[J].陶瓷学报，2022，41（2）：123-128.
[2]WangY,WangY,ZhangT,etal.High-ConductivitySiliconCarbide-BasedMultiphaseCeramics[J].JournalofMaterialsScience&Technology,2021,69:36-42.
[3]LiX,ZhaoL,WangZ,etal.PulsedlaserdepositionofTi/SiCOhmiccontactston-type4H-SiC[J].AppliedSurfaceScience,2021,536:147944.