碳化硅具有高硬度特性、高导热性、高温耐热性，常被用作砂轮、有机聚合物的高导热性填料、半导体制造设备零部件材料。一般工艺路线制备的碳化硅颗粒形状在粉碎后未加处理的破碎状态下，具有锋利边缘的不规则形状，这样的粉体流动性与填充性较差。对于导热复合材料而言，增加填充量可以获得导热系数更高的，在粉体各种形貌中，球形及类球形粉体的流动性更佳，可以有效减少填料对填充体系粘度影响，从而实现更高的填充量。对于精密陶瓷零部件而言，流动好的粉体更有利于获得质地均匀、缺陷少、高致密度的产品。

▲ShinanoElectric球形碳化硅SSC-A30

PS：据业内人士提供的消息，信越化学的球形碳化硅粉体是能量产的，但价格逆天，比碳化硅晶须更贵，大好几千一公斤的球形碳化硅粉体，不知道哪个领域能用的上的呢。

虽然球形碳化硅粉体好处不少，但其制备难度也是相当的大呢，下文小编整理一些文献资料以供大家参考。

1、专利文件JP2013095637A球状α型碳化硅及其制造方法、碳化硅烧结体或有机树脂复合体，中提到了一种直径为5~60μm的球形α型结晶碳化硅颗粒工艺方法。

工艺过程简述：将原料碳化硅微粉（采用平均直径为1μm或更小的α型晶体的原料碳化硅作为原料碳化硅细粉）分散在溶剂中形成的浆料在干燥过程中喷雾得到平均粒径为5-60μm的多孔球形颗粒，将所得多孔质球状粒子在氩气氛中在规定温度下保持规定时间（烧结温度1900~2300℃之间，烧结时间在1~5小时），最后粉碎烧结得到的颗粒中的部分微弱融合的颗粒聚集体。

2、专利文件CN104512893A中提到了一种平均粒径为0.5~5μm且内部细密的球状β晶体碳化硅粉及其制造方法。将该碳化硅粉用作原料，能够容易地制造高密度且高硬度特性、高导热性、高温耐热性的复合物或烧结体。

工艺过程简述：以球状合成树脂粉/二氧化硅粉的重量比为1.10~1.70 的方式混合球状合成树脂粉和二氧化硅粉，在非氧化性气氛下，在800~1200℃下对球状合成树脂粉进行煅烧（为了得到多孔质非晶体球状碳化硅粒子），然后再在1600~2300℃下与所述二氧化硅粉进行反应烧结。将通过烧结而得到的球状颗粒中的熔融胶着状态的颗粒集合体进行粉碎（避免使用强力手段以免破坏粒子球形形状），使其成为独立的球状颗粒。

备注：球状合成树脂粉是指以酚醛树脂、呋喃树脂、三聚氰胺树脂等热固性树脂作为基材的平均粒径为0.5~5μm的球状颗粒粉末。这些热固性树脂优选其平均分子量为10000以上，在平均分子量为10000以上的球形热固性树脂的情况下，即使对其进行煅烧，也能够保持球状碳粒子的形状。

如上方式制备的碳化硅粉体虽然很圆，但成本非常高昂，应用场景有限。工业上应用中常见的是通过物理方法整形以提升碳化硅粉体的球形度，常用的整形工艺设备有：齿传动卧式球磨机，搅拌磨，流化床气流磨等。

参考资料：

1、JP2013095637A球状α型碳化硅及其制造方法、碳化硅烧结体或有机树脂复合体；ShinanoElectricRefiningCoLtd

2、CN104512893A球状碳化硅粉及其制造方法；ShinanoElectricRefiningCoLtd

3、DOI：10.1002/zaac.202100209 微米级均匀球形碳化硅(SiC)颗粒的碳热合成

编辑整理：粉体圈Alpha

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