氮化硅-碳化硅(Si3N4-SiC)复合材料是一种高性能陶瓷材料,结合了氮化硅(Si3N4)的高强度、高韧性和优异的热震稳定性,以及碳化硅(SiC)的高硬度、耐磨性和良好的导热性。这种复合材料通过将SiC颗粒或纤维引入Si3N4基体中,显著提升了材料的力学性能和高温稳定性,使其在极端环境下表现出色。在生产方面,Si3N4-SiC复合材料通常采用热压烧结(HP)、热等静压烧结(HIP)或无压烧结(PLS)等工艺制备。通过优化烧结助剂(如Al2O3、Y2O3等)和工艺参数,可以实现高致密化和优异的性能。此外,原位反应烧结也是一种常用方法,通过硅(Si)与碳(C)或氮气(N2)反应生成SiC和Si3N4,形成复合材料。在应用领域,Si3N4-SiC复合材料因其卓越的性能被广泛用于高温结构部件(如燃气轮机叶片、燃烧器喷嘴)、耐磨部件(如轴承、密封件)、切削工具以及航空航天和核工业中的关键组件。其出色的抗热震性和化学稳定性也使其成为高温腐蚀环境下的理想选择。随着制备技术的不断进步,Si3N4-SiC复合材料在新能源、电子封装等新兴领域的应用潜力也在逐步拓展。