প্রতিটি সিন্টার করা নমুনার ভাঙা অংশে কার্বনের পরিমাণ ভিন্ন হয়, যেখানে A-2.5 awt.% পরিসরে কার্বনের পরিমাণ প্রায় ছিদ্রহীন একটি ঘন পদার্থ তৈরি করে, যা সুষমভাবে বণ্টিত সিলিকন কার্বাইড কণা এবং মুক্ত সিলিকন দ্বারা গঠিত। কার্বন সংযোজন বাড়ার সাথে সাথে, বিক্রিয়ায় সিন্টার হওয়া সিলিকন কার্বাইডের পরিমাণ ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পায়, সিলিকন কার্বাইডের কণার আকার বাড়ে এবং সিলিকন কার্বাইডগুলো একটি কঙ্কালের আকারে একে অপরের সাথে সংযুক্ত হয়। তবে, অতিরিক্ত কার্বনের পরিমাণ সহজেই সিন্টার করা বস্তুতে অবশিষ্ট কার্বনের সৃষ্টি করতে পারে। যখন কার্বন ব্ল্যাকের পরিমাণ আরও বাড়িয়ে 3a করা হয়, তখন নমুনার সিন্টারিং অসম্পূর্ণ থেকে যায় এবং ভিতরে কালো "অন্তর্স্তর" দেখা দেয়।
যখন কার্বন গলিত সিলিকনের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন এর আয়তন প্রসারণের হার ২৩৪%, যা বিক্রিয়া-সিন্টারকৃত সিলিকন কার্বাইডের অণুসজ্জাকে বিলেটের কার্বন উপাদানের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত করে তোলে। যখন বিলেটে কার্বনের পরিমাণ কম থাকে, তখন সিলিকন-কার্বন বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন সিলিকন কার্বাইড কার্বন পাউডারের চারপাশের ছিদ্রগুলো পূরণ করার জন্য যথেষ্ট হয় না, যার ফলে নমুনায় প্রচুর পরিমাণে মুক্ত সিলিকন থেকে যায়। বিলেটে কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে, বিক্রিয়া-সিন্টারকৃত সিলিকন কার্বাইড কার্বন পাউডারের চারপাশের ছিদ্রগুলো সম্পূর্ণরূপে পূরণ করতে পারে এবং মূল সিলিকন কার্বাইডগুলোকে একসাথে সংযুক্ত করতে পারে। এই সময়ে, নমুনায় মুক্ত সিলিকনের পরিমাণ কমে যায় এবং সিন্টারকৃত বস্তুর ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। তবে, যখন বিলেটে কার্বনের পরিমাণ বেশি থাকে, তখন কার্বন ও সিলিকনের মধ্যে বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন সেকেন্ডারি সিলিকন কার্বাইড দ্রুত টোনারকে ঘিরে ফেলে, যার ফলে গলিত সিলিকনের পক্ষে টোনারের সংস্পর্শে আসা কঠিন হয়ে পড়ে এবং সিন্টারকৃত বস্তুতে অবশিষ্ট কার্বন থেকে যায়।
XRD ফলাফল অনুসারে, বিক্রিয়া-সিন্টারকৃত SiC-এর দশা গঠন হলো α-SiC, β-SiC এবং মুক্ত সিলিকন।
উচ্চ তাপমাত্রার রিঅ্যাকশন সিন্টারিং প্রক্রিয়ায়, কার্বন পরমাণুগুলো SiC পৃষ্ঠের প্রাথমিক অবস্থা β-SiC-তে স্থানান্তরিত হয় এবং গলিত সিলিকনের মাধ্যমে α-সেকেন্ডারি গঠন করে। যেহেতু সিলিকন-কার্বন বিক্রিয়া একটি সাধারণ তাপোৎপাদী বিক্রিয়া এবং এতে প্রচুর পরিমাণে বিক্রিয়া তাপ উৎপন্ন হয়, তাই স্বল্প সময়ের স্বতঃস্ফূর্ত উচ্চ-তাপমাত্রার বিক্রিয়ার পর দ্রুত শীতলীকরণ তরল সিলিকনে দ্রবীভূত কার্বনের অতি-সম্পৃক্তি বাড়িয়ে দেয়, যার ফলে β-SiC কণাগুলো কার্বন আকারে অধঃক্ষিপ্ত হয় এবং এর মাধ্যমে উপাদানটির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত হয়। অতএব, সেকেন্ডারি β-SiC দানার সূক্ষ্মকরণ নমন শক্তি উন্নত করার জন্য সহায়ক। Si-SiC কম্পোজিট সিস্টেমে, কাঁচামালে কার্বনের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে উপাদানটিতে মুক্ত সিলিকনের পরিমাণ হ্রাস পায়।
উপসংহার:
(1) প্রস্তুতকৃত রিঅ্যাক্টিভ সিন্টারিং স্লারির সান্দ্রতা কার্বন ব্ল্যাকের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়; pH মান ক্ষারীয় এবং ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পায়।
(2) বস্তুতে কার্বনের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে, প্রেসিং পদ্ধতিতে প্রস্তুত বিক্রিয়া-সিন্টারড সিরামিকের ঘনত্ব এবং নমন শক্তি প্রথমে বৃদ্ধি পায় এবং তারপর হ্রাস পায়। যখন কার্বন ব্ল্যাকের পরিমাণ প্রাথমিক পরিমাণের ২.৫ গুণ হয়, তখন বিক্রিয়া সিন্টারিংয়ের পরে গ্রিন বিলেটের তিন-বিন্দু নমন শক্তি এবং স্থূল ঘনত্ব খুব বেশি হয়, যা যথাক্রমে ২২৭.৫ এমপিএ এবং ৩.০৯৩ গ্রাম/সেমি³।
(3) যখন অতিরিক্ত কার্বনযুক্ত বস্তুকে সিন্টার করা হয়, তখন বস্তুর গায়ে ফাটল এবং কালো "স্যান্ডউইচ" অঞ্চল দেখা যায়। ফাটল ধরার কারণ হল, বিক্রিয়া সিন্টারিং প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন সিলিকন অক্সাইড গ্যাস সহজে নির্গত হতে পারে না, ধীরে ধীরে জমা হয়, চাপ বৃদ্ধি পায় এবং এর জ্যাকিং প্রভাব বিলেটে ফাটল ধরায়। সিন্টারের ভিতরে কালো "স্যান্ডউইচ" অঞ্চলে, প্রচুর পরিমাণে কার্বন থাকে যা বিক্রিয়ায় অংশ নেয় না।
পোস্ট করার সময়: ১০ জুলাই, ২০২৩