碳化硅涂層制備涂層的原因

SiC具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，如高熔點、高硬度、耐腐蝕、抗氧化等，特別是在1800-2000℃范圍，具有良好的抗燒蝕性能，因此，在航空航天、兵器裝備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但SiC本身不能作為結(jié)構(gòu)材料使用，所以通常采用制備涂層的方法，以利用其耐磨性以及抗燒蝕性。

1、化學(xué)氣相沉積（CVD）

將需制備SiC涂層的試樣放入反應(yīng)管中，以MTS為先驅(qū)體原料，在950-1300℃、負(fù)壓條件下沉積SiC涂層在試樣表面。

2、先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法（PIP）

將試樣進(jìn)行預(yù)處理后，放入浸漬罐中，對浸漬罐抽真空，再注入浸漬溶液，加壓浸漬，減壓取出試樣。在爐中進(jìn)行裂解，爐冷至室溫取出，即可在試樣表面實現(xiàn)SiC涂層。這里的浸漬溶液是陶瓷先驅(qū)體為主要成分的溶液。2100433B

碳化硅磨料屬于人造物質(zhì)，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。

噴砂工藝前處理階段是指對于工件在被噴涂、噴鍍保護(hù)層之前，工件表面均應(yīng)進(jìn)行的處理。噴砂工藝前處理質(zhì)量好壞，影響著涂層的附著力、外觀、涂層的耐潮濕及耐腐蝕等方面。前處理工作做的不好，銹蝕仍會在涂層下繼續(xù)蔓延，使涂層成片脫落。經(jīng)過認(rèn)真清理的表面和一般簡單清理的工件，用暴曬法進(jìn)行涂層比較2100433B

碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。

碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種?？梢苑Q為金鋼砂或耐火砂。

碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

包括黑碳化硅和綠碳化硅，其中：綠碳化硅是以石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料,添加食鹽作為添加劑，通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉。 常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體，一種是綠碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬質(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅，有金屬光澤，含SiC 95%以上，強(qiáng)度比綠碳化硅大，但硬度較低，主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。

分子式為SiC，其硬度介于剛玉和金剛石之間，機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉，可作為磨料和其他某些工業(yè)材料使用。工業(yè)用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供開采的礦源。

純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體，已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。

碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊，經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。

碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC99%以上，自銳性好，大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適于軸承的超精加工，可使表面粗糙度從Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。