日本東北大學多元物質科學研究所最近發(fā)現(xiàn)了利用鈉可以使硅和碳在700℃下發(fā)生低溫反應，生成碳化硅的現(xiàn)象。碳化硅是一種在高溫強度、耐磨損性以及耐腐蝕性方面優(yōu)良的非氧化物陶瓷，主要應用于高溫結構材料、半導體制造裝置部件以及柴油車排氣凈化過濾器。但是，由于碳化硅的制造需要1200℃以上的高溫，因此業(yè)界期待著找出低溫高效的制造方法。
此次，東北大開發(fā)出了三種方法。第一，把硅粉末和碳（非晶碳或富勒烯）粉末混合，在氬氣環(huán)境中與金屬鈉一起在700℃下加熱。從該過程得到的是粒徑為幾十nm的碳化硅納米粉狀體�？勺鳛樘蓟杼沾蔁Y體的制造原料（圖1）。
第二，把硅粉末和碳粉末混合，置于模具中加壓成形，然后在氬氣環(huán)境中，使其與鈉蒸氣一起在700℃下加熱。利用這種方法能夠在保持成形體形狀的同時制成碳化硅多孔體，有望應用于制造各種形狀的碳化硅多孔過濾器（圖2、3）。
第三，把碳化的木材（輕木及日本扁柏）與金屬鈉和硅一起在700℃下加熱。這種方法制成的是擁有植物細胞壁形狀的碳化硅陶瓷塊狀體（圖4）。使用這種方法，可以使以生物體組織為主的碳結構體以及人工設計的碳結構體在保持原有形狀和形態(tài)的情況下轉化為碳化硅。
