【潜力项目】低成本燃烧合成纳米立方碳化硅(β-SiC)粉体

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近日,了解到中国科学院理化技术研究所的一项突破性碳化硅粉体制备技术,由该所功能陶瓷材料研究组李江涛、刘光华、杨增朝等研究人员组成的团队,通过低成本燃烧合成了纳米β-SiC粉体。

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燃烧合成纳米β-SiC粉体技术路线图

该技术的突出特点是:

1、单套设备(核心设备)投资约50万元,功耗约1千瓦。

2、单台设备单次合成量约为30公斤,合成周期约3h。

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对比,相对于传统的艾奇逊法冶炼碳化硅,冶炼1吨黑碳化硅需要 6000 度到 7000 度电,冶炼 1 吨绿碳化硅需要 8000 度到 9000 度电。而燃烧合成纳米立方碳化硅(β-SiC)粉体对电能的消耗几乎是零。

燃烧合成纳米β-SiC粉体的形貌及其他特征参数

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电镜下的纳米碳化硅粉体

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燃烧合成制备SiC粉体的相组成

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纳米β-SiC粉体的应用实例之一:陶瓷装甲

使用中国科学院理化技术研究所制备的SiC粉体材料,添加氮化铝和氧化钇等烧结助剂,通过热压烧结工艺,可以制备出性能特点如下的防弹陶瓷。

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研究表明β-SiC粉体具有抗磨、耐高温、耐热震、耐腐蚀、耐辐射、良好的半导电特性等优良性能,可以广泛应用高级耐火材料、特种陶瓷材料、高级磨削材料和和增强材料等领域,并且碳化硅还是第三代宽禁带半导体材料的代表。因此,可以断定碳化硅将会继续以高新材料身份影响着整个科技进步的进程。

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