硅化

工程技术学名词

岩石在热液作用下，产生含有石英、玉髓、蛋白石、似碧玉等蚀变矿物的作用。从高温到低温热液条件下，各种岩石都可发生硅化作用。另外，高古玉类的硅化现象被发现，得到非高温下的年久后某些条件影响的硅化表现。比如红山或泛红山玉器中有很多这种现象。

硅化简介

硅化作用常常被描述为“石化作用”，石化作用是有机组织被矿物取代，逐渐变成化石的过程。古生物的遗骸，只有在冷藏，在冰原中埋藏，或在其他适宜条件下，才能够保存其柔软部分或柔软部分的痕迹。

断裂带中硅化岩石的结构构造种类繁杂，就其硅化程度，在弱硅化岩，交代残余硅化岩和强硅化岩中的表现不同。依其断裂构造岩的类型，在碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩、粒化岩、糜棱岩、片麻糜棱岩和磨砾岩中的表现也不同。

硅化可能经过很长时间，石英颗粒由小到大：结晶程度由他形到自形。按照热力学平衡因素，温度、压力、浓度和化学组分的活动及化学位等所决定的渗滤交代作用和扩散交代作用，从而形成细脉状和浸染状的交代形态。据精细观察,在偏光镜下显示浸染状态，在扫描电镜下却表现明显的细脉状形态。

影响

表面硅化对复合材料的影响

金刚砂又名碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。目前中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25。

SiC 以其相对较低的热膨胀系数，高温下氧化形成的二氧化硅玻璃质保护膜有效阻止氧的扩散渗透，有一定的自愈合性质，具有1650摄氏度的较高抗氧化能力，被用来制备C/C复合材料抗氧化涂层。在制备SiC涂层的方法中，扩散法是主要的一种。采用Si 扩散反应生成的SiC涂层，由于在C/C复合材料基体上会出现成分和组织的梯度过渡层，降低了涂层与基体间因热膨胀失配而产生的应力和因组织结构突变引起的组织应力，在一定程度上降低了涂层的开裂趋势，并且提高了与基体的结合强度，使SiC涂层具有良好的抗氧化性能。对于扩散法，SiC 涂层取决于基体中Si的扩散机制和基体与Si的反应过程。C/C复合材料属于多相组织，不同的相结构对Si扩散的影响和与Si的反应能力存在差别，这将影响到SiC 涂层的生成。

曾燮榕等对C/C复合材料表面固相扩散渗硅工艺制备的SiC 涂层以及基体组织的影响进行了分析研究。