始于2015，一年一度在德国举办的欧洲航天科技博览会，是众多科技公司认可和展示高精尖创新产品的舞台。比方说京瓷（Kyocera）在近年来就着重于展示其基于堇青石和渗硅碳化硅（sisic）的反射镜产品和解决方案。小编曾就京瓷的堇青石陶瓷镜做过较为详细的报道，本文就着重聊聊sisic吧。

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一、从SISIC为何能胜任太空应用说起

碳化硅反射镜（来源：京瓷）

堇青石陶瓷能够胜任太空任务主要基于其优异的热稳定性和抗热震性，而渗硅碳化硅也拥有较低的热膨胀系数，能够适应极端温度变化；另外它还拥有较高弹性模量的优势，这使其在太空中的微重力环境和机械加载条件下能够承受较大的载荷而不发生明显的形变，保证了太空器材的精确度和结构安全性。另外，它还具有气密性和防水性，辅以高强度、卓越的刚性和可靠性以及极轻的重量，这便是sisic成为航空航天应用的领先高性能材料的依仗。

Kyocera专有的连接和制造技术有助于生产具有独特设计特点的复杂、高精度组件，尤其利于设计具有内部空腔的产品，例如冷却通道、小于1毫米的复杂且精细的结构以及尺寸高达950 x 950 x 650毫米及以上的大型整体部件。

二、SISIC的制备

这种材料由碳化硅（SiC）基体和渗入的硅（Si）相组成，但渗硅工艺有不同路线，性能和应用也大相径庭。以下重点介绍商业化的制备路线。

1、液体渗透——碳化硅粉体和碳粉混合压制成型，或者用多孔碳原料通过增材制造、铸造或挤压成型，熔融硅渗入坯体，在烧结过程中，硅与碳反应生成更多的碳化硅，同时填充孔隙，提高材料的密度和强度，因此也被叫做反应烧结碳化硅。这种方法成本低，适用于于炉料、坩埚和匣钵等用量大产品的批量生产。

匣钵（来源：圣戈班）

2、气体渗透——用硅蒸汽或者含有硅源和碳源的反应气体渗入碳材料或碳化硅坯体，再进行高温反应或沉积。这种方法成本虽高，但陶瓷密度，游离硅的均匀性等也更好。

静电卡盘（来源：赛琅泰克）

三、SISIC的特别优势与应用

正是由于硅的渗透，SISIC的孔隙率低，气密性得到很大保证；而硅的掺杂也增加材料中的自由载流子（电子或空穴）浓度，从而拥有比碳化硅具有更低的电阻，利于消除零件的静电。其制备工艺和特性，有利于生产大型、复杂形状的零件或中空结构，除了太空用途，更广泛应用于半导体加工设备等。

结构设计灵活性（来源：京瓷）

小结

回到太空反射镜的话题。京瓷已经开发出很成功的堇青石产品和组件，为什么还要开发SISIC呢？答案已经可以从上面的介绍中隐约得出，单从热膨胀系数这一项而言，堇青石目前是所有陶瓷材料中最低的（0.5-1.5×10⁻⁶/℃），SISIC的热膨胀系数也不错（2.5-3.5×10⁻⁶/℃），但确实不如堇青石。但是，SISIC具有非常高的强度和刚性，热导率和耐高温性也较高，无疑能够胜任更严酷的环境，适合剧烈温度波动、机械冲击和振动的高精度任务。相比之下，对热膨胀极为敏感的高精度光学应用，比如科学观测仪器中，堇青石更能体现出材料优势。

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