Il SiC si trova nei meteoriti ed è quasi inesistente in natura; pertanto, le polveri di SiC per applicazioni industriali vengono sintetizzate termicamente. Il principale metodo di produzione industriale del carburo di silicio è la riduzione elettrica diretta (in un forno a resistenza) di sabbia di quarzo (silice) con coke (C), solitamente ad una temperatura di 1900°C o superiore, quando la reazione chimica che si verifica è :SiO2 + 3C = SiC + 2CO. I metodi principali per la preparazione della ceramica al carburo di silicio ad alta temperatura sono il carburo di silicio sinterizzato, la sinterizzazione a pressione calda, la sinterizzazione isostatica a caldo e la sinterizzazione reattiva. La tabella 1 mostra i vari metodi di sinterizzazione e le proprietà fisiche
| Sintering
Metodi |
carburo di silicio sinterizzato | Hot pressing
sinterizzazione |
thermal isostasis
Sinterizzazione pressata |
Reaction
sinterizzazione |
| Densità apparente (g/cm3) | 3.12 | 3.21 | 3.21 | 3.05 |
| Tenacità alla frattura ( MPa -m1/ 2 ) | 3.2 | 3.2 | 3.8 | 3.0 |
| Resistenza alla flessione (MPa) 20℃ 1400℃ | 410 | 640 | 640 | 380 |
| 410 | 650 | 610 | 300 | |
| Modulo di elasticità ( GPa ) | 410 | 450 | 450 | 350 |
| Coefficiente di dilatazione termica (10 – 6/ K) | 4.7 | 4.8 | 4.7 | 4.5 |
| Thermal conductivity ( W/ m -K) 20℃
1000°C |
110 | 130 | 220 | 140 |
| 45 | 45 | 50 | 50 |
Tabella 1: Metodi di sinterizzazione e proprietà fisiche delle ceramiche SiC
il carburo di silicio sinterizzato è considerato il metodo di sinterizzazione più promettente per la sinterizzazione SiC e le ceramiche SiC di grandi dimensioni e di forma complessa possono essere prodotte mediante processo di sinterizzazione a pressione atmosferica. Aggiungendo boro e carbonio a β-SiC ad alta purezza contenente tracce di ossigeno (meno dello 0,2% di ossigeno) e sinterizzandolo in un'atmosfera inerte a 2000 ℃, GE ha ottenuto con successo carburo di silicio sinterizzato con una densità superiore al 98% a 2020 ℃. Le ceramiche SiC con resistenza alla flessione e tenacità alla frattura di 707 e 10,7 sono state sinterizzate a 1850 ℃ utilizzando Y2O3 e Al2O3 come ausili per la sinterizzazione e YA G (Y3Al5O12) con punto di fusione inferiore come elemento di base della formulazione. Liu Baoying dello Shandong Silicate Research and Design Institute ha aggiunto una quantità appropriata di Al2O3 e Y2O3 come additivi per la sinterizzazione e ha utilizzato il processo di stampaggio dei fanghi per produrre ceramiche composite SiC fini con densità relativa del 97% a 1780 ℃, in grado di soddisfare le esigenze della produzione industriale di meccanica guarnizioni e ceramiche resistenti all'usura. Tuttavia, finora, la ricerca su questo tipo di ceramica al carburo di silicio non è molto approfondita e deve essere ulteriormente sviluppata.