Die koolstofinhoud van elke gesinterde monsterbreuk is verskillend, met 'n koolstofinhoud van A-2.5 gew.% in hierdie reeks, wat 'n digte materiaal met byna geen porieë vorm nie, wat bestaan uit eenvormig verspreide silikonkarbieddeeltjies en vrye silikon. Met die toename van koolstofbyvoeging neem die inhoud van reaksiegesinterde silikonkarbied geleidelik toe, die deeltjiegrootte van silikonkarbied neem toe, en silikonkarbied word in 'n skeletvorm met mekaar verbind. Oormatige koolstofinhoud kan egter maklik lei tot oorblywende koolstof in die gesinterde liggaam. Wanneer die koolstofswart verder verhoog word tot 3a, is die sintering van die monster onvolledig, en swart "tussenlae" verskyn binne.
Wanneer koolstof met gesmelte silikon reageer, is die volume-uitsettingstempo 234%, wat die mikrostruktuur van reaksiegesinterde silikonkarbied nou verwant maak aan die koolstofinhoud in die billet. Wanneer die koolstofinhoud in die billet klein is, is die silikonkarbied wat deur die silikon-koolstofreaksie gegenereer word, nie genoeg om die porieë rondom die koolstofpoeier te vul nie, wat lei tot 'n groot hoeveelheid vrye silikon in die monster. Met die toename van die koolstofinhoud in die billet, kan reaksiegesinterde silikonkarbied die porieë rondom die koolstofpoeier volledig vul en die oorspronklike silikonkarbied aan mekaar verbind. Op hierdie tydstip neem die inhoud van vrye silikon in die monster af en die digtheid van die gesinterde liggaam neem toe. Wanneer daar egter meer koolstof in die billet is, omring die sekondêre silikonkarbied wat deur die reaksie tussen koolstof en silikon gegenereer word, die toner vinnig, wat dit moeilik maak vir die gesmelte silikon om met die toner in aanraking te kom, wat lei tot oorblywende koolstof in die gesinterde liggaam.
Volgens die XRD-resultate is die fasesamestelling van reaksie-gesinterde silikoon α-SiC, β-SiC en vry silikon.
In die proses van hoëtemperatuurreaksie-sintering migreer koolstofatome na die aanvanklike toestand op die SiC-oppervlak β-SiC deur gesmelte silikon α-sekondêre vorming. Aangesien die silikon-koolstofreaksie 'n tipiese eksotermiese reaksie met 'n groot hoeveelheid reaksiehitte is, verhoog vinnige afkoeling na 'n kort tydperk van spontane hoëtemperatuurreaksie die versadiging van koolstof opgelos in vloeibare silikon, sodat die β-SiC-deeltjies in die vorm van koolstof presipiteer, wat die meganiese eienskappe van die materiaal verbeter. Daarom is sekondêre β-SiC-korrelverfyning voordelig vir die verbetering van buigsterkte. In die Si-SiC-saamgestelde stelsel neem die inhoud van vrye silikon in die materiaal af met die toename van koolstofinhoud in die grondstof.
Gevolgtrekking:
(1) Die viskositeit van die voorbereide reaktiewe sinterbrij neem toe met die toename van die hoeveelheid koolstofswart; Die pH-waarde is alkalies en neem geleidelik toe.
(2) Met die toename van koolstofinhoud in die liggaam, neem die digtheid en buigsterkte van die reaksiegesinterde keramiek wat deur die persmetode voorberei is, eers toe en dan af. Wanneer die hoeveelheid koolstofswart 2,5 keer die aanvanklike hoeveelheid is, is die driepunt-buigsterkte en massadigtheid van die groen billet na reaksiesintering baie hoog, naamlik 227,5 mpa en 3,093 g/cm3, onderskeidelik.
(3) Wanneer die liggaam met te veel koolstof gesinter word, sal krake en swart "toebroodjie"-areas in die liggaam verskyn. Die rede vir die krake is dat die silikonoksiedgas wat tydens die reaksiesinterproses gegenereer word, nie maklik ontlaai word nie, geleidelik ophoop, die druk styg, en die vijle-effek daarvan lei tot die krake van die billet. In die swart "toebroodjie"-area binne die sinter is daar 'n groot hoeveelheid koolstof wat nie by die reaksie betrokke is nie.
Plasingstyd: 10 Julie 2023