碳化硅陶瓷膜的制備方法簡(jiǎn)要介紹
碳化硅陶瓷膜現(xiàn)有制備技術(shù)有：顆粒堆積法、碳熱還原法、聚合物裂解法及化學(xué)氣相沉積法等。
1.顆粒堆積法
顆粒堆積法即固態(tài)粒子燒結(jié)法，這種方法脫胎于多孔陶瓷制備方法，是常見的陶瓷膜制備方法，在大顆粒中摻雜小顆粒，利用細(xì)小顆粒容易燒結(jié)的特點(diǎn)，升至一定溫度使大顆粒間形成連接，其中理想情況為大顆粒間頸部粘接，留有大量貫通孔道，同時(shí)保有較好的力學(xué)性能。
顆粒堆積法工藝流程圖（文章圖片來源：新型陶瓷公眾號(hào)）
2.碳熱還原反應(yīng)燒結(jié)法
碳熱還原反應(yīng)燒結(jié)主要使用適量的硅源和碳作為原料均勻混合，均勻涂覆在支撐體上，再在氬氣氣氛或真空環(huán)境保護(hù)下進(jìn)行碳熱還原反應(yīng)。
碳熱還原燒結(jié)法流程圖（文章圖片來源：新型陶瓷公眾號(hào)）
碳熱還原反應(yīng)燒結(jié)制備碳化硅陶瓷膜所用碳源硅源多為有機(jī)物，常需使用溶膠凝膠法成膜，而溶膠凝膠法制作碳化硅膜存在成膜條件較為苛刻、易產(chǎn)生缺陷，成品率不高等難點(diǎn)，因此少有具體應(yīng)用。
碳熱還原反應(yīng)燒結(jié)原料多樣，反應(yīng)溫度低，若能解決膜層成型階段條件苛刻以及成品率低的問題就有潛力在碳化硅陶瓷膜的工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域與顆粒堆積法競(jìng)爭(zhēng)。
3.聚合物裂解法
聚合物裂解法使用陶瓷先驅(qū)體將其溶解或熔融并涂覆于支撐體之上，再經(jīng)過高溫裂解形成無機(jī)陶瓷，在國(guó)外是一種較為常見的非氧化物無機(jī)陶瓷的制備方法。
聚合物裂解法制備碳化硅膜具有膜層成型方便，厚度可控，工藝簡(jiǎn)單，相較于顆粒堆積法來講加熱溫度較低（1000℃左右），但原料成本相對(duì)來講略為高昂。
4.化學(xué)氣相沉積法
化學(xué)氣相沉積法制得膜層可控性強(qiáng)、致密度高、孔徑小，但其成本較高，工藝復(fù)雜，通量略顯不足，且目前化學(xué)氣相沉積法所制得碳化硅陶瓷膜多用于半導(dǎo)體行業(yè)和氣相分離，在其它方向的應(yīng)用還有待進(jìn)一步開發(fā)。
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