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金虫 (初入文坛)

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[交流] 碳热还原法制备非氧化物陶瓷的现状与发展

在B-Si-C-N-Al-Ti系统中，形成一系列二元化合物（主要为碳化物和氮化物），它们主要呈共价化学键形式，具有高强度、高硬度、高熔点、高弹性模数、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、良好的导电和导热性能、线膨胀温度系数低等优点，已成功广泛地应用在各技术领域，如：制作强腐蚀作用下使用的部件、切削工具、电子和电工制品、以及高温下使用的结构制品等。
   众所周知，难熔化合物粉体是制备非氧化物陶瓷的基础，它的性能是决定非氧化物陶瓷结构特点和性能的重要因素之一；而难熔化合物的性能又取决于初始原料、合成方法和条件。由于非氧化物陶瓷的烧结温度高，并要求在非氧化气氛下烧结，因此困难较多；同时，高的成本也是制约其发展的瓶颈。
非氧化物陶瓷，传统的制备方法是碳热还原氧化物法（1）或金属元素直接碳化或氮化（2）,

aMO(s) + bC(s) = cMC(s) + dCO(g)
aMO(s) + bC(s) + cN2(g) = dMxNy(s) + eCO(g)    (1)

aM(s) + bC(s) = cMxCy(s)             aM + bN2 = cMxNy                   (2)

目前应用较多的有金属热还原氧化物法[7-9]（包括铝热、镁热或硅热等）、气相合成法、等离子化学合成法和自蔓延高温合成法等。其中，碳热还原法由于原料来源广泛，工艺设备简单，成本相对低廉而成为非氧化物陶瓷工业化生产的主要方法。

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