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| 反應燒結 |
陶瓷原料成形體在一定溫度下通過固相、液相和氣相相互間發生化學反應，同時進行緻密化和規定組分的合成，得到預定的燒結體的過程。製品在燒成前後幾乎沒有尺寸收縮。採用各種陶瓷成型工藝，能製得各種形狀複雜的陶瓷製品。反應燒結的溫度低於其他燒結方法的燒結溫度。製成的製品氣孔率較高，機械性能較差。反應燒結得到的製品不需要昂貴的機械加工，可以製成形狀複雜的製品，在工業上得到廣泛應用。
簡介
反應燒結或反應成型是通過多孔坯件同氣相或液相發生化學反應，使坯件質量增加，孔隙減小，並燒結成具有一定強度和尺寸精度的成品的工藝。同其他燒結工藝比較，反應燒結有如下幾個特點：①反應燒結時，質量增加，普通燒結過程也可能發生化學反應，但質量不增加。②燒結坯件不收縮，尺寸不變，因此，可以製造尺寸精確的製品。普通燒結坯件一般發生體積收縮。③普通燒結物質遷移發生在顆粒之間，在顆粒尺度範圍內，而反應燒結的物質遷移過程發生在長距離範圍內，反應速度取決於傳質和傳熱過程。④液相反應燒結工藝，在形式上，同粉末冶金中的熔浸法相似．但是，熔浸法中的液相和固相不發生化學反應，也不發生相互溶解，或只允許有輕微的溶解度。通過氣相反應燒結的陶瓷有反應燒結氮化硅（RBSN）和氮氧化硅Si2ON2。通過液相的反應燒結陶瓷有反應燒結碳化硅SiC。反應燒結氮化硅是硅粉多孔坯件在1400℃左右和氮氣反應形成的。在反應過程中，隨着連通氣孔的減少，氮氣擴散困難，反應很難進行徹底。因此，反應燒結氮化硅坯件厚度受到限制，相對密度也難達到90%。影響反應過程的因素有坯件原始密度、硅粉粒度和坯件厚度等。對於粗顆粒硅粉，氮氣的擴散通道少，擴散到硅顆粒中心需要時間長，因此反應增重少，反應的厚度薄，坯件原始密度大也不利於反應。反應燒結氮氧化硅的坯件由Si、SiO2和CaF2（或CaO、MgO等）組成，同氮反應生成Si2ON2。在反應燒結時，CaO、MgO等同SiO2形成玻璃相。氮溶解於熔融玻璃中，Si2ON2晶體從被氮飽和的玻璃相中析出，反應燒結氮氧化硅的密度可以大於90%。氮氧化硅對氯化物和氧氣的抗腐蝕性好，已用作電解池內襯，用於AICI3電解制鋁、ZnCl2電解制鋅。反應燒結碳化硅是SiC-C多孔坯由液相硅浸漬而製成。
評價
此法與普通燒結法比較，有如下兩個主要特點：①提高製品質量，燒成的製品不收縮，尺寸不變化；②反應速度快，傳質和傳熱過程貫穿在燒結全過程。普通燒結法物質遷移過程發生在坯體顆粒與顆粒的局部，反應燒結法物質遷移過程發生在長距離範圍內。分為液相反應燒結和氣相反應燒結兩類。採用前一類的居多。例如，燒結氧氮化硅坯件時添加硅、二氧化硅和氟化鈣(或氧化鈣、氧化鎂等，玻璃相形成劑)同氮反應生成二氮氧化二硅(Si2ON2)，氧化鈣、氧化鎂等同二氧化硅形成玻璃相，氮溶解在焙融體(玻璃相)中；Si2ON2，晶體從被氮飽和的玻璃相中析出。這樣制出的氧氮化硅的密度可相當於理論密度90%以上。[1]