የካርቦን ይዘት በምላሽ-የተፈጨ የሲሊኮን ካርቦይድ ማይክሮ መዋቅር ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

የእያንዳንዱ የሲንተድ ናሙና ስብራት የካርቦን ይዘት የተለየ ነው፣ በዚህ ክልል ውስጥ A-2.5 awt.% የሆነ የካርቦን ይዘት ያለው ሲሆን ምንም ቀዳዳዎች የሌሉበት ጥቅጥቅ ያለ ቁሳቁስ ይፈጥራል፣ ይህም በእኩል መጠን የተከፋፈሉ የሲሊኮን ካርቦይድ ቅንጣቶች እና ነፃ ሲሊኮን ያቀፈ ነው። የካርቦን መጨመር ሲጨምር፣ የሪአክሽን-ሲንተድ ሲሊከን ካርቦይድ ይዘት ቀስ በቀስ ይጨምራል፣ የሲሊኮን ካርቦይድ ቅንጣት መጠን ይጨምራል፣ እና የሲሊኮን ካርቦይድ በአጽም ቅርፅ እርስ በእርስ ይገናኛል። ሆኖም፣ ከመጠን በላይ የካርቦን ይዘት በቀላሉ በሲንተድ አካል ውስጥ የተረፈ ካርቦን ሊያስከትል ይችላል። የካርቦን ጥቁር ወደ 3a ሲጨምር፣ የናሙናው ሲንተድ ያልተሟላ ነው፣ እና ጥቁር “አንቴይለሮች” በውስጡ ይታያሉ።

ካርቦን ከቀለጠ ሲሊከን ጋር ሲገናኝ፣ የመጠን ማስፋፊያ መጠኑ 234% ሲሆን ይህም የሪአክሽን-ሲንተሬድ ሲሊከን ካርቦይድ ማይክሮ መዋቅር በቢሌቱ ውስጥ ካለው የካርቦን ይዘት ጋር በቅርበት እንዲዛመድ ያደርገዋል። በቢሌቱ ውስጥ ያለው የካርቦን ይዘት ትንሽ ሲሆን፣ በሲሊከን-ካርቦን ምላሽ የሚፈጠረው የሲሊከን ካርቦይድ በካርቦን ዱቄት ዙሪያ ያሉትን ቀዳዳዎች ለመሙላት በቂ አይደለም፣ ይህም በናሙናው ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ነፃ ሲሊከን ያስከትላል። በቢሌቱ ውስጥ የካርቦን ይዘት ሲጨምር፣ ሪአክሽን-ሲንተሬድ ሲሊከን ካርቦይድ በካርቦን ዱቄት ዙሪያ ያሉትን ቀዳዳዎች ሙሉ በሙሉ ሊሞላ እና የመጀመሪያውን የሲሊከን ካርቦይድ አንድ ላይ ሊያገናኝ ይችላል። በዚህ ጊዜ፣ በናሙናው ውስጥ ያለው የነጻ ሲሊከን ይዘት ይቀንሳል እና የሲንተሬድ አካል ጥግግት ይጨምራል። ሆኖም፣ በቢሌቱ ውስጥ ተጨማሪ ካርቦን ሲኖር፣ በካርቦን እና በሲሊከን መካከል ባለው ምላሽ የሚፈጠረው ሁለተኛ ደረጃ ሲሊከን ካርቦይድ ቶነሩን በፍጥነት ይከብባል፣ ይህም የቀለጠው ሲሊከን ቶነሩን እንዳይገናኝ አስቸጋሪ ያደርገዋል፣ ይህም በሲነተር አካል ውስጥ የተረፈ ካርቦን ያስከትላል።

በXRD ውጤቶች መሠረት፣ የሪአክሽን-ሲንተሬድ ሲክ የደረጃ ስብጥር α-SiC፣ β-SiC እና ነፃ ሲሊከን ነው።

በከፍተኛ የሙቀት መጠን ምላሽ ሲንተሪንግ ሂደት ውስጥ፣ የካርቦን አቶሞች በቀለጠ ሲሊከን α-ሁለተኛ ደረጃ ምስረታ በሲሲ ወለል β-SiC ላይ ወደ መጀመሪያው ሁኔታ ይሸጋገራሉ። የሲሊከን-ካርቦን ምላሽ ከፍተኛ መጠን ያለው የምላሽ ሙቀት ያለው የተለመደ የኤክሶተርሚክ ምላሽ ስለሆነ፣ ለአጭር ጊዜ ድንገተኛ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ምላሽ ከተከሰተ በኋላ ፈጣን ማቀዝቀዝ በፈሳሽ ሲሊከን ውስጥ የሚሟሟውን የካርቦን መጠን ይጨምራል፣ ስለዚህ የβ-SiC ቅንጣቶች በካርቦን መልክ እንዲፈጠሩ ያደርጋል፣ በዚህም የቁሳቁሱን ሜካኒካል ባህሪያት ያሻሽላል። ስለዚህ፣ ሁለተኛ ደረጃ β-SiC የእህል ማጣሪያ የታጠፈ ጥንካሬን ለማሻሻል ጠቃሚ ነው። በሲ-SiC ውህድ ስርዓት ውስጥ፣ በቁሳቁሱ ውስጥ ያለው የነጻ ሲሊከን ይዘት በጥሬው ቁሳቁስ ውስጥ ካለው የካርቦን ይዘት መጨመር ጋር ይቀንሳል።

መደምደሚያ፡

(1) የተዘጋጀው ምላሽ ሰጪ የሲንቴሪንግ ስሉር viscosity የካርቦን ጥቁር መጠን ሲጨምር ይጨምራል፤ የፒኤች ዋጋ አልካላይን ሲሆን ቀስ በቀስ ይጨምራል።

(2) በሰውነት ውስጥ የካርቦን ይዘት እየጨመረ በሄደ ቁጥር፣ በፕሬስ ዘዴ የተዘጋጁት የሪአክሽን-ሲንተሪንግ ሴራሚክስ ጥግግት እና የማጠፍ ጥንካሬ መጀመሪያ ይጨምራል ከዚያም ይቀንሳል። የካርቦን ጥቁር መጠን ከመጀመሪያው መጠን 2.5 እጥፍ ሲሆን፣ ሪአክሽን ሲንተሪንግ ከተደረገ በኋላ ያለው የአረንጓዴ ቢሌት የሶስት ነጥብ የማጠፍ ጥንካሬ እና የጅምላ ጥግግት በጣም ከፍተኛ ነው፣ እነዚህም በቅደም ተከተል 227.5mpa እና 3.093g/cm3 ናቸው።

(3) ከመጠን በላይ ካርቦን ያለበት አካል ሲሰነጠቅ፣ ስንጥቆች እና ጥቁር “ሳንድዊች” ቦታዎች በሰውነት አካል ውስጥ ይታያሉ። የመሰነጠቅ ምክንያት በምላሽ ሲንቴሪንግ ሂደት ውስጥ የሚፈጠረው የሲሊኮን ኦክሳይድ ጋዝ በቀላሉ የማይወጣ፣ ቀስ በቀስ የሚከማች፣ ግፊቱ የሚጨምር እና የመገጣጠም ውጤቱ የቢሌቱ መሰንጠቅን ያስከትላል። በሲንተር ውስጥ ባለው ጥቁር “ሳንድዊች” አካባቢ፣ በምላሹ ውስጥ ያልተሳተፈ ከፍተኛ መጠን ያለው ካርቦን አለ።