碳化硅陶瓷膜的制备方法简要介绍

文章出处：新型陶瓷公众号网责任编辑：作者：https://mp.weixin.qq.com/s/ouvH1IVSPvlb7NnoY6mU5A人气：-发表时间：2021-11-30 11:13:00【大中小】

碳化硅陶瓷膜现有制备技术有：颗粒堆积法、碳热还原法、聚合物裂解法及化学气相沉积法等。

1.颗粒堆积法

颗粒堆积法即固态粒子烧结法，这种方法脱胎于多孔陶瓷制备方法，是常见的陶瓷膜制备方法，在大颗粒中掺杂小颗粒，利用细小颗粒容易烧结的特点，升至一定温度使大颗粒间形成连接，其中理想情况为大颗粒间颈部粘接，留有大量贯通孔道，同时保有较好的力学性能。

颗粒堆积法工艺流程图（文章图片来源：新型陶瓷公众号）

2.碳热还原反应烧结法

碳热还原反应烧结主要使用适量的硅源和碳作为原料均匀混合，均匀涂覆在支撑体上，再在氩气气氛或真空环境保护下进行碳热还原反应。

碳热还原烧结法流程图（文章图片来源：新型陶瓷公众号）

碳热还原反应烧结制备碳化硅陶瓷膜所用碳源硅源多为有机物，常需使用溶胶凝胶法成膜，而溶胶凝胶法制作碳化硅膜存在成膜条件较为苛刻、易产生缺陷，成品率不高等难点，因此少有具体应用。

碳热还原反应烧结原料多样，反应温度低，若能解决膜层成型阶段条件苛刻以及成品率低的问题就有潜力在碳化硅陶瓷膜的工业化生产领域与颗粒堆积法竞争。

3.聚合物裂解法

聚合物裂解法使用陶瓷先驱体将其溶解或熔融并涂覆于支撑体之上，再经过高温裂解形成无机陶瓷，在国外是一种较为常见的非氧化物无机陶瓷的制备方法。

聚合物裂解法制备碳化硅膜具有膜层成型方便，厚度可控，工艺简单，相较于颗粒堆积法来讲加热温度较低（1000℃左右），但原料成本相对来讲略为高昂。

4.化学气相沉积法

化学气相沉积法制得膜层可控性强、致密度高、孔径小，但其成本较高，工艺复杂，通量略显不足，且目前化学气相沉积法所制得碳化硅陶瓷膜多用于半导体行业和气相分离，在其它方向的应用还有待进一步开发。

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