U cuntenutu di carbone di ogni frattura di campione sinterizatu hè differente, cù un cuntenutu di carbone di A-2,5% in pesu in questu intervallu, furmendu un materiale densu quasi senza pori, chì hè cumpostu da particelle di carburo di siliciu distribuite uniformemente è siliciu liberu. Cù l'aumentu di l'aggiunta di carbone, u cuntenutu di carburo di siliciu sinterizatu per reazione aumenta gradualmente, a dimensione di e particelle di carburo di siliciu aumenta, è u carburo di siliciu hè cunnessu trà di elli in una forma di scheletru. Tuttavia, un cuntenutu eccessivu di carbone pò facilmente purtà à carbone residuale in u corpu sinterizatu. Quandu u neru di carbone hè ulteriormente aumentatu à 3a, a sinterizazione di u campione hè incompleta, è appariscenu "interstrati" neri à l'internu.
Quandu u carbone reagisce cù u siliciu fusu, a so velocità di espansione di u vulume hè di 234%, ciò chì rende a microstruttura di u carburu di siliciu sinterizatu per reazione strettamente ligata à u cuntenutu di carbone in a billetta. Quandu u cuntenutu di carbone in a billetta hè chjucu, u carburu di siliciu generatu da a reazione siliciu-carbone ùn hè micca abbastanza per riempie i pori intornu à a polvere di carbone, risultendu in una grande quantità di siliciu liberu in u campione. Cù l'aumentu di u cuntenutu di carbone in a billetta, u carburu di siliciu sinterizatu per reazione pò riempie cumpletamente i pori intornu à a polvere di carbone è cunnette u carburu di siliciu originale inseme. In questu mumentu, u cuntenutu di siliciu liberu in u campione diminuisce è a densità di u corpu sinterizatu aumenta. Tuttavia, quandu ci hè più carbone in a billetta, u carburu di siliciu secundariu generatu da a reazione trà u carbone è u siliciu circonda rapidamente u toner, rendendu difficiule per u siliciu fusu di cuntattà u toner, risultendu in carbone residuale in u corpu sinterizatu.
Sicondu i risultati di a XRD, a cumpusizione di fase di u sic sinterizatu per reazione hè α-SiC, β-SiC è siliciu liberu.
In u prucessu di sinterizazione à reazione à alta temperatura, l'atomi di carboniu migranu à u statu iniziale nantu à a superficia di SiC β-SiC per via di a furmazione secundaria di α-siliciu fusu. Siccomu a reazione siliciu-carboniu hè una reazione esotermica tipica cù una grande quantità di calore di reazione, u raffreddamentu rapidu dopu à un cortu periodu di reazione spontanea à alta temperatura aumenta a susaturazione di u carbone dissoltu in u siliciu liquidu, in modu chì e particelle β-SiC precipitanu in forma di carbone, migliurendu cusì e proprietà meccaniche di u materiale. Dunque, a raffinazione secundaria di i grani β-SiC hè benefica per u miglioramentu di a resistenza à a flessione. In u sistema cumpostu Si-SiC, u cuntenutu di siliciu liberu in u materiale diminuisce cù l'aumentu di u cuntenutu di carbone in a materia prima.
Cunclusione:
(1) A viscosità di a pasta di sinterizzazione reattiva preparata aumenta cù l'aumentu di a quantità di neru di carbone; U valore di pH hè alcalinu è aumenta gradualmente.
(2) Cù l'aumentu di u cuntenutu di carbone in u corpu, a densità è a resistenza à a flessione di a ceramica sinterizzata per reazione preparata cù u metudu di pressatura sò prima aumentate è dopu diminuite. Quandu a quantità di neru di carbone hè 2,5 volte a quantità iniziale, a resistenza à a flessione à trè punti è a densità di massa di a billetta verde dopu a sinterizzazione per reazione sò assai elevate, chì sò 227,5mpa è 3,093g/cm3, rispettivamente.
(3) Quandu u corpu cù troppu carbone hè sinterizatu, crepe è zone nere "sandwich" cumpariscenu in u corpu di u corpu. A ragione di a crepa hè chì u gasu d'ossidu di siliciu generatu in u prucessu di sinterizazione di reazione ùn hè micca faciule da scaricà, s'accumula gradualmente, a pressione aumenta, è u so effettu di jacking porta à a crepa di a billetta. In a zona nera "sandwich" in l'internu di a sinterizazione, ci hè una grande quantità di carbone chì ùn hè micca implicatu in a reazione.
Data di publicazione: 10 lugliu 2023