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SiC陶瓷具有硬度大、强度高、热膨胀系数低、耐磨损、抗腐蚀等优异性能,作为机械密封件及耐磨、耐腐蚀件的应用前景广阔。本文开发一种无保护气氛下的SiC陶瓷低温常压烧结新技术,采用原料颗粒级配、烧结助剂类型及含量、粘结剂选择与含量、压制压力、烧结工艺(烧结温度、保温时间)等的优化设计,低温烧结制备力学性能优良的SiC陶瓷材料,并对其结构与性能的关系开展研究。相比于CaO-Al2O3-Y2O3和BaO-Al2O3-CaO而言,BaO-Al2O3-Y2O3体系助烧效果更佳。在无保护气氛下烧结,该烧结助剂与SiC粉体表面氧化形成Si02反应形成粘度适中且与SiC颗粒表面润湿性良好的助烧熔体,借助于液相粘性压紧效应和液相快速传质,促进SiC陶瓷内的物质传输,加速致密化。该助烧熔体在SiC陶瓷烧结后的冷却过程中大多以钡长石晶体(BAS)的形式析出,同时,还析出Y2Si2O7、CaAl2Si2O8等氧化物第二相,有效避免了形成脆性玻璃相对SiC陶瓷结构与性能的不利影响。烧结SiC陶瓷中SiC颗粒与第二相结合紧密,SiC相断口较为平整,呈现主体解理断裂特征,第二相断口粗糙,增大了断裂裂纹扩展的路径,有利于提高SiC陶瓷材料的韧性。采用3.5μm和0.5μm两种粒径的SiC粉体,按3：1的重量比级配,添加5 wt%的石蜡粘结剂,在400 MPa的压制压力下压制的陶瓷素坯致密度最大(2.00g/cm3)。添加含量为30 wt%的BaO-Al2O3-Y2O3烧结助剂,采用独特的埋粉工艺,于1550℃保温30 min烧结制备的SiC陶瓷的性能最佳,其密度、抗弯强度和断裂韧性分别达到3.14g/cm3、520 MPa和6.7 MPa·m1/2。