什么是特种耐火砖的反应烧结？

有些高档次的特种耐火砖(碳化物，氮化物)，它们的扩散系数很小。例如碳化硅中的硅，甚至在2000℃时，自扩散系数为10^-20cm²／s。这比大量的难熔氧化物低10个等级。这样的材料按扩散机理实际上不烧结。类似情况的材料，烧结技术采用反应烧结方法。

反应烧结一坯体中烧结材料和外面的(气体或液体)药剂之间，在高温下由于直接进行化学反应实现致密和增加强度的过程。这里的重要标志是化学反应只伴随粗坯致密，当一种药剂从外部介质进入时，而反应产物按体积超过粗坯的固体药剂。如果全部药剂在原来的泥料(荒坯)中，那么它们之间的化学反应，不发生致密，其中的情况是当时反应产物体积大于原来材料的体积。相反发生疏松—远离颗粒相互作用中心，还使烧结的荒坯体积进行增大。例如，制取真空致密尖晶石耐火材料时，随着尖晶石的合成，体积增大，然而没有同时发生荒坯必需的致密。所以要取得这样的尖晶石材料分两个阶段进行：开始进行合成，然后按固相烧结机理烧结。当然，不是所有耐火砖只用反应烧结方法可以烧结。从它们的某些被烧结而用固相烧结，可是烧结温度应该足够高，一般超过2000℃，多少碰到技术困难和经济上不是很合算。

荒坯和内部药剂(气体)成分之间反应沿着质点表面进行，反应产物填满质点之间的气孔，同时质点中心没有移动和准确的给予荒坯最初气孔率，保持原先的几何学尺寸。随着反应产物填满气孔，必然自抑制，而由于气体药剂向荒坯内部层进入条件变坏，致密过程停止。

反应烧结本质上取决于荒坯原来的气孔率。为了取得无气孔的材料，必须要求荒坯气孔体积要等于反应产物体积。当开始气孔体积小于反应产物体积时，而荒坯里还留下没有起反应的组分，反应或停止，或继续，拉开颗粒，还伴随荒坯体积增大。通常，这与质点之间气孔形成结合在一起。

当起初的气孔率大于反应产物体积时，荒坯的活化组分完全起反应，最后留下没填满的气孔。