碳化硅是典型的以共价键为主的材料,具有高强度、高硬度、高热导、低膨胀、比重小等性能,还具有较好的抗热冲击性和抗腐蚀性。碳化硅的这一系列优良性能使其在机械、化工、能源、军工等方面获得大量应用,也使其成为许多高新技术和高温领域应用中的首选材料。碳化硅电热元件在使用温度和经济价值上,较金属电热元件有较大优势。此外,和其他无机材料电热元件(如二硅化钼电热元件)相比,其原料丰富得多、价格便宜得多。但由于碳化硅本身的强共价键,使其在高温下的自扩散系数相当低,即使在2100℃的高温下,C和Si在高纯碳化硅中的自扩散系数分别仅为1.5×10-10和2.5×10-13cm2/s,所以纯碳化硅很难烧结,即使采用热压烧结,若没有合适的烧结助剂,要使碳化硅电热元件致密化,烧结的温度也是相当高的。所以,选择合适的烧结助剂降低碳化硅烧结致密化温度,一直是材料科学工作者不屈不挠的研究目标。主要是通过研究不同烧结助剂及其不同用量对碳化硅电热元件的密度、抗折强度和电阻率的影响,研究烧结助剂对其性能影响的机理,达到进一步提高电热元件性能的目的。以不同粒度的α-碳化硅为原料,添加A12O3,Fe2O3,H3BO3作为烧结助剂,通过配比实验、素坯成型、制品烧结,研究了不同助剂及其含量对碳化硅电热元件的密度、抗折强度、电阻率的影响,并探讨了对其性能影响的机理。结果表明:烧结助剂Al2O3对电热元件密度影响最大,在质量分数wB为0.3%时,密度为2.314 g/cm3;Fe2O3对其。