硅化石墨的生产方法有化学气相沉积法(CVD),化学气相反应法(CVR)及液硅渗透反应法等3种方法。
使含硅、碳的气体通过高温石墨基体发生热分解,生成SiC沉积在石墨基体表面。原料为三氯甲基硅烷(CH3SiC3)、四氯化硅、氢、硅蒸气等。沉积温度范围较宽,从1175℃到1775℃。用此法生成的SiC层非常致密,厚薄均匀,一般厚度约为0.1~0.3mm。但SiC与石墨基体的结合为纯机械结合,结合力较弱,在温度急变时SiC层易发生龟裂、剥落。
原料为焦炭粉和过量的石英砂或无定形硅粉,当加热到2000℃时发生化学反应,生成SiO蒸气。SiO蒸气和碳基体反应生成SiC。SiC层和碳基体二者无明显界面,结合很牢固,在温度骤变及高负荷情况下不会脱落,但CVR法是SiO气体渗入碳基体内进行反应,因此,仍然保留了碳基体的多孔性,在用作密封材料时,需用树脂浸渍或CVD法进行孔隙的填充。
此法也属于CVR的一种。在真空条件下,加热到1700-1900℃,将碳基体直接浸入熔融的硅液中,液硅逐步渗入碳基体内部,发生反应生成SiC。原料为99.9999%的纯硅。SiC层厚度可达3.5mm。反应后,碳基体内含有约17%的游离硅填充基体的孔隙中,使基体变得致密不透。但游离硅的存在降低了硅化石墨的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能。