1 、無(wú)壓燒結(jié)
1974 年美國(guó) GE 公司通過(guò)在高純度 β － SiC 細(xì)粉中同時(shí)加入少量的 B 和 C ，采用無(wú)壓燒結(jié)工藝，于 2020℃成功地獲得高密度 SiC 陶瓷。目前，該工藝已成為制備 SiC 陶瓷的主要方法。美國(guó) GE 公司研究者認(rèn)為：晶界能與表面能之比小于 1.732 是致密化的熱力學(xué)條件，當(dāng)同時(shí)添加 B 和 C 后， B 固溶到 SiC 中，使晶界能降低， C 把 SiC 粒子表面的 SiO2 還原除去，提高表面能，因此 B 和 C 的添加為 SiC 的致密化創(chuàng)造了熱力學(xué)方面的有利條件。然而，日本研究人員卻認(rèn)為 SiC 的致密并不存在熱力學(xué)方面的限制。還有學(xué)者認(rèn)為， SiC 的致密化機(jī)理可能是液相燒結(jié)，他們發(fā)現(xiàn)：在同時(shí)添加 B 和 C 的 β － SiC 燒結(jié)體中，有富 B 的液相存在于晶界處。關(guān)于無(wú)壓燒結(jié)機(jī)理，目前尚無(wú)定論。 以 α － SiC 為原料，同時(shí)添加 B 和 C ，也同樣可實(shí)現(xiàn) SiC 的致密燒結(jié)。 研究表明：?jiǎn)为?dú)使用 B 和 C 作添加劑，無(wú)助于 SiC 陶瓷充分致密。只有同時(shí)添加 B 和 C 時(shí)，才能實(shí)現(xiàn) SiC 陶瓷的高密度化。為了 SiC 的致密燒結(jié)， SiC 粉料的比表面積應(yīng)在 10m2 ／ g 以上，且氧含量盡可能低。 B 的添加量在 0.5 ％左右， C 的添加量取決于 SiC 原料中氧含量高低，通常 C 的添加量與 SiC 粉料中的氧含量成正比。 最近，有研究者在亞微米 SiC 粉料中加入 Al2O3 和 Y2O3 ，在 1850℃～2000℃溫度下實(shí)現(xiàn) SiC 的致密燒結(jié)。由于燒結(jié)溫度低而具有明顯細(xì)化的微觀結(jié)構(gòu)，因而，其強(qiáng)度和韌性大大改善。
2 、熱壓燒結(jié)
50 年代中期，美國(guó) Norton 公司就開始研究 B 、 Ni 、 Cr 、 Fe 、 Al 等金屬添加物對(duì) SiC 熱壓燒結(jié)的影響。實(shí)驗(yàn)表明： Al 和 Fe 是促進(jìn) SiC 熱壓致密化的最有效的添加劑。 有研究者以 Al2O3 為添加劑，通過(guò)熱壓燒結(jié)工藝，也實(shí)現(xiàn)了 SiC 的致密化，并認(rèn)為其機(jī)理是液相燒結(jié)。此外，還有研究者分別以 B4C 、 B 或 B 與 C ， Al2O3 和 C 、 Al2O3 和 Y2O3 、 Be 、 B4C 與 C 作添加劑，采用熱壓燒結(jié)，也都獲得了致密 SiC 陶瓷。 研究表明：燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)以及力學(xué)、熱學(xué)等性能會(huì)因添加劑的種類不同而異。如：當(dāng)采用 B 或 B 的化合物為添加劑，熱壓 SiC 的晶粒尺寸較小，但強(qiáng)度高。當(dāng)選用 Be 作添加劑，熱壓 SiC 陶瓷具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)。

3 、熱等靜壓燒結(jié)

近年來(lái)，為進(jìn)一步提高 SiC 陶瓷的力學(xué)性能，研究人員進(jìn)行了 SiC 陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。研究人員以 B 和 C 為添加劑，采用熱等靜壓燒結(jié)工藝，在 1900℃便獲得高密度 SiC 燒結(jié)體。更進(jìn)一步，通過(guò)該工藝，在 2000℃和 138MPa 壓力下，成功實(shí)現(xiàn)無(wú)添加劑 SiC 陶瓷的致密燒結(jié)。 研究表明：當(dāng) SiC 粉末的粒徑小于 0.6 μ m 時(shí)，即使不引入任何添加劑，通過(guò)熱等靜壓燒結(jié)，在 1950℃ 即可使其致密化。如選用比表面積為 24m2 ／ g 的 SiC 超細(xì)粉，采用熱等靜壓燒結(jié)工藝，在 1850℃便可獲得高致密度的無(wú)添加劑 SiC 陶瓷。 另外， Al2O3 是熱等靜壓燒結(jié) SiC 陶瓷的有效添加劑。而 C 的添加對(duì) SiC 陶瓷的熱等靜壓燒結(jié)致密化不起作用，過(guò)量的 C 甚至?xí)种?SiC 陶瓷的燒結(jié)。
4 、反應(yīng)燒結(jié)

SiC 的反應(yīng)燒結(jié)法最早在美國(guó)研究成功。反應(yīng)燒結(jié)的工藝過(guò)程為：先將 α － SiC 粉和石墨粉按比例混勻，經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法制成多孔坯體。在高溫下與液態(tài) Si 接觸，坯體中的 C 與滲入的 Si 反應(yīng)，生成 β － SiC ，并與 α － SiC 相結(jié)合，過(guò)量的 Si 填充于氣孔，從而得到無(wú)孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體。反應(yīng)燒結(jié) SiC 通常含有 8 ％的游離 Si 。因此，為保證滲 Si 的完全，素坯應(yīng)具有足夠的孔隙度。一般通過(guò) 調(diào)整最初混合料中 α － SiC 和 C 的含量， α － SiC 的粒度級(jí)配， C 的形狀和粒度以及成型壓力等手段來(lái)獲得適當(dāng)?shù)乃嘏髅芏取?/span>