國內(nèi)外碳化硅陶瓷的燒結(jié)工藝主要有熱壓燒結(jié)、無壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、重結(jié)晶燒結(jié)、微波燒結(jié)和放電等離子燒結(jié)法等。
使用熱壓燒結(jié)工藝生產(chǎn)碳化硅，置碳化硅粉末于模具后，趁加溫之時(shí)，施加20~50MPa的軸向壓力，這樣有助于顆粒之間的接觸、擴(kuò)散和流動(dòng)等過程，加速材料燒結(jié)過程中的重排和致密化。熱壓燒結(jié)工藝簡單，制品的致密度高，可達(dá)理論密度的99%以上。因熱壓燒結(jié)的溫度較低，故抑制了晶粒的生長，燒結(jié)體晶粒較細(xì)，強(qiáng)度較高。但熱壓燒結(jié)設(shè)備復(fù)雜，模具材料要求高，生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)格，只適合簡單形狀的零件制備，且能耗較大，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。
碳化硅之無壓燒結(jié)工藝可分為固相燒結(jié)和液相燒結(jié)兩種。固相燒結(jié)之主要缺點(diǎn)為：需較高的燒結(jié)溫度(>2000℃)，較高純度的原材料，且燒結(jié)體斷裂韌性較低，具有較強(qiáng)的裂紋強(qiáng)度敏感性，晶粒粗大且均勻性差系結(jié)構(gòu)之表現(xiàn)，典型的穿晶斷裂系斷裂之模式。近年來，液相燒結(jié)系國內(nèi)外研究人員對(duì)碳化硅陶瓷材料的研究之方法。
液相燒結(jié)工藝，是以一定量的多元低共熔氧化物為燒結(jié)助劑，如Y2O3的二元、三元助劑，使SiC及其復(fù)合材料呈現(xiàn)液相燒結(jié)，在較低溫度下實(shí)現(xiàn)材料致密化的方法。因晶界液相的引入和獨(dú)特的界面結(jié)合強(qiáng)度的弱化，陶瓷材料的斷裂方式變?yōu)檠鼐嗔涯Ｊ?，致陶瓷材料的斷裂韌性提高顯著。反應(yīng)燒結(jié)工藝制備碳化硅工藝系預(yù)混入適量含碳物質(zhì)于碳化硅粉料中，利用高溫促使碳與碳化硅粉料中殘余硅反應(yīng)合成新的碳化硅，達(dá)到致密結(jié)構(gòu)的碳化硅陶瓷。
反應(yīng)燒結(jié)工藝具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短，近凈尺寸成型等優(yōu)點(diǎn)，是一種制備大尺寸、形狀復(fù)雜的碳化硅陶瓷制品的最有效之方法。但此工藝不足之處在于燒結(jié)產(chǎn)品密度不均勻、產(chǎn)品易開裂以及燒結(jié)過程中滲硅不充分等問題，且此燒結(jié)工藝對(duì)原料要求高，能耗大，生產(chǎn)成本大。
重結(jié)晶燒結(jié)工藝，區(qū)別之處在于粉料的顆粒粗細(xì)；不同粒徑的SiC顆粒以一定比列級(jí)配后成型為素坯，素坯中細(xì)顆?？删鶆蚍植加诖诸w粒之間的孔隙中，在2100℃以上的高溫及一定流量的保護(hù)氣流下，SiC細(xì)顆粒逐漸蒸發(fā)后在粗顆粒接觸點(diǎn)處凝聚淀析，直到細(xì)顆粒完全消失。這種蒸發(fā)-凝聚機(jī)理作用，在顆粒的頸部形成新的晶界，促使細(xì)顆粒遷移，形成大顆粒之間的連橋結(jié)構(gòu)及具有一定氣孔率的燒結(jié)體。這種陶瓷材料存在明顯的頸部生長過程，但不產(chǎn)生收縮。產(chǎn)品的密度在燒結(jié)過程中基本無變化，故其強(qiáng)度相對(duì)低一些。但其優(yōu)點(diǎn)系在燒結(jié)過程中勿需添加任何燒結(jié)助劑于陶瓷材料。燒結(jié)體系單一SiC晶相，材料的抗氧化性能極佳，此燒結(jié)工藝能生產(chǎn)高精度尺寸、無變形的大型產(chǎn)品。
利用微波電磁場中材料的介質(zhì)損耗使材料整體加熱至一定燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)燒結(jié)和致密化的工藝稱為微波燒結(jié)工藝。與常規(guī)燒結(jié)方式相比，微波燒結(jié)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如燒結(jié)溫度低、加熱速度快、材料致密性好等，微波燒結(jié)加快了材料的傳質(zhì)過程，細(xì)晶粒材料得以實(shí)現(xiàn)。。
放電等離子燒結(jié)技術(shù)是制備塊體材料的一種全新的粉末冶金技術(shù)，它是利用高能電火花在較低的溫度和較短的時(shí)間內(nèi)完成試樣的燒結(jié)過程，可用于制備金屬材料、陶瓷材料和復(fù)合材料。燒結(jié)過程中，顆粒間的瞬間放電和高溫等離子體可以破碎或去除粉末顆粒表面雜質(zhì)(如氧化膜等)和吸附的氣體，活化粉末顆粒表面，提高燒結(jié)質(zhì)量和效率。利用放電等離子燒結(jié)技術(shù)，快速燒結(jié)添加Al?O?和Y?O?助燒劑的SiC微粉能獲得致密的碳化硅陶瓷。