21世纪，随着科学技术的进步，现代生产力的发展集中在信息技术、能源、材料和生物工程等领域。硅碳化物（SiC）材料由于其稳定的化学性质、高热导率、低热膨胀系数、低密度、优异的耐磨性、高硬度、机械强度和抗化学腐蚀性，迅速在材料领域崭露头角。

SiC陶瓷起源于20世纪60年代。在此之前，SiC主要用作磨料和耐火材料。然而，随着先进陶瓷的出现，传统的SiC陶瓷已不再令人满意。近年来，基于SiC的复合陶瓷得到了发展，提高了单相材料的性能。SiC陶瓷现在广泛应用于陶瓷滚珠轴承、阀门、半导体材料、测量仪器和航空航天工业。

硅碳化合物的化学稳定性与其氧化性能密切相关。虽然硅碳化合物容易氧化，但在氧化过程中会形成一层薄的二氧化硅（SiO₂）膜，逐渐阻止进一步氧化。

氧化行为：在空气中，SiC在800°C开始氧化，尽管速度较慢。随着温度升高，氧化速率迅速加快。在氧气中，氧化速率比在空气中快1.6倍，尽管随着时间的推移而减少。

• 外观：纯SiC为无色、透明晶体。工业SiC呈现多种颜色，包括无色、浅黄、浅绿、深绿、浅蓝、深蓝和黑色，随着颜色加深，透明度逐渐降低。SiC分为绿色SiC（无色至深绿）和黑色SiC（浅蓝至黑色）。

绿色碳化硅更脆，非常适合制作自磨砂料。

黑色碳化硅比绿色碳化硅更坚韧，并且用途不同。

超细SiC粉末的制备，在高科技应用中至关重要，主要分为三大类别：

固相方法:

碳热还原法。

b. 直接Si-C反应方法，包括高温自蔓延合成和机械合金化。

液相方法:

溶胶-凝胶法。

聚合物热解方法。

c. 溶剂热法。

气相方法:

化学气相沉积（CVD）。

等离子辅助方法。

激光诱导蒸发沉积。

由于SiC的强共价键和低扩散系数，无法使用传统烧结方法实现致密化。必须使用烧结助剂或外部压力来降低表面能量或增强致密化。

反应烧结SiC陶瓷:

α-SiC和碳与粘结剂混合并干燥。预制坯放入含硅材料中，加热至1400°C以上，使熔化或蒸发的硅渗入孔隙并与碳反应形成SiC，最终致密化材料。

热压硅碳陶瓷:

在烧结过程中施加压力可以加速原子扩散并提高烧结效率。然而，这可能导致颗粒沿压力方向垂直生长。热等静压（HIP）可以缓解这个问题。

无压烧结SiC陶瓷:

这种方法在生产复杂形状、大尺寸SiC零部件方面很有前景。它包括固相烧结和液相烧结，取决于烧结机制。

精密球在圆度测量仪器、陀螺仪、轴承和精密测量设备中至关重要。传统金属球易受温度影响而磨损和变形。SiC陶瓷球以其轻质、高硬度、耐磨性、耐高温和低热膨胀性被广泛应用于精密轴承和零部件。

碳化硅的高硬度（莫氏硬度：9.2-9.6）使其适用于磨料，如砂轮、砂纸和抛光剂，主要用于机械加工行业。碳化硅仅次于金刚石和碳化硼，是常用的磨料之一。

陶瓷的固有脆性限制了它们在航空航天和其他高科技领域的应用。通过纤维增强来增强SiC的强度和模量。基于SiC的复合材料具有高韧性、强度和优异的抗氧化性能，在航空航天工业的高温结构应用中得到广泛应用。