દરેક સિન્ટર્ડ નમૂનાના ફ્રેક્ચરમાં કાર્બનનું પ્રમાણ અલગ હોય છે, આ શ્રેણીમાં કાર્બનનું પ્રમાણ A-2.5 awt.% હોય છે, જે લગભગ કોઈ છિદ્રો વિના ગાઢ સામગ્રી બનાવે છે, જે સમાનરૂપે વિતરિત સિલિકોન કાર્બાઇડ કણો અને મુક્ત સિલિકોનથી બનેલું હોય છે. કાર્બન ઉમેરા વધવા સાથે, પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડનું પ્રમાણ ધીમે ધીમે વધે છે, સિલિકોન કાર્બાઇડનું કણ કદ વધે છે, અને સિલિકોન કાર્બાઇડ એકબીજા સાથે હાડપિંજરના આકારમાં જોડાયેલું હોય છે. જો કે, વધુ પડતી કાર્બન સામગ્રી સરળતાથી સિન્ટર્ડ શરીરમાં અવશેષ કાર્બન તરફ દોરી શકે છે. જ્યારે કાર્બન બ્લેકને વધુ 3a સુધી વધારવામાં આવે છે, ત્યારે નમૂનાનું સિન્ટરિંગ અપૂર્ણ હોય છે, અને કાળા "આંતરસ્તરો" અંદર દેખાય છે.
જ્યારે કાર્બન પીગળેલા સિલિકોન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે તેનો વોલ્યુમ વિસ્તરણ દર 234% છે, જે પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર બિલેટમાં કાર્બન સામગ્રી સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત બનાવે છે. જ્યારે બિલેટમાં કાર્બન સામગ્રી નાની હોય છે, ત્યારે સિલિકોન-કાર્બન પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ સિલિકોન કાર્બાઇડ કાર્બન પાવડરની આસપાસના છિદ્રોને ભરવા માટે પૂરતું નથી, પરિણામે નમૂનામાં મોટી માત્રામાં મુક્ત સિલિકોન બને છે. બિલેટમાં કાર્બન સામગ્રી વધવા સાથે, પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ કાર્બન પાવડરની આસપાસના છિદ્રોને સંપૂર્ણપણે ભરી શકે છે અને મૂળ સિલિકોન કાર્બાઇડને એકસાથે જોડી શકે છે. આ સમયે, નમૂનામાં મુક્ત સિલિકોનની સામગ્રી ઘટે છે અને સિન્ટર્ડ બોડીની ઘનતા વધે છે. જો કે, જ્યારે બિલેટમાં વધુ કાર્બન હોય છે, ત્યારે કાર્બન અને સિલિકોન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ગૌણ સિલિકોન કાર્બાઇડ ઝડપથી ટોનરને ઘેરી લે છે, જેના કારણે પીગળેલા સિલિકોન માટે ટોનરનો સંપર્ક કરવો મુશ્કેલ બને છે, પરિણામે સિન્ટર્ડ બોડીમાં અવશેષ કાર્બન રહે છે.
XRD પરિણામો અનુસાર, પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ sic ની તબક્કા રચના α-SiC, β-SiC અને મુક્ત સિલિકોન છે.
ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિક્રિયા સિન્ટરિંગની પ્રક્રિયામાં, કાર્બન પરમાણુઓ પીગળેલા સિલિકોન α-ગૌણ રચના દ્વારા SiC સપાટી β-SiC પર પ્રારંભિક સ્થિતિમાં સ્થળાંતર કરે છે. સિલિકોન-કાર્બન પ્રતિક્રિયા એ એક લાક્ષણિક ઉષ્મા ઉષ્મા પ્રતિક્રિયા છે જેમાં મોટી માત્રામાં પ્રતિક્રિયા ગરમી હોય છે, તેથી સ્વયંભૂ ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિક્રિયાના ટૂંકા ગાળા પછી ઝડપી ઠંડક પ્રવાહી સિલિકોનમાં ઓગળેલા કાર્બનના સંતૃપ્તિમાં વધારો કરે છે, જેના કારણે β-SiC કણો કાર્બનના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપિત થાય છે, જેનાથી સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં સુધારો થાય છે. તેથી, ગૌણ β-SiC અનાજ શુદ્ધિકરણ બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થના સુધારા માટે ફાયદાકારક છે. Si-SiC સંયુક્ત સિસ્ટમમાં, કાચા માલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધવા સાથે સામગ્રીમાં મુક્ત સિલિકોનની સામગ્રી ઘટે છે.
નિષ્કર્ષ:
(1) તૈયાર રિએક્ટિવ સિન્ટરિંગ સ્લરીની સ્નિગ્ધતા કાર્બન બ્લેકની માત્રામાં વધારા સાથે વધે છે; pH મૂલ્ય આલ્કલાઇન છે અને ધીમે ધીમે વધે છે.
(2) શરીરમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધવાની સાથે, દબાવીને તૈયાર કરાયેલા રિએક્શન-સિન્ટર્ડ સિરામિક્સની ઘનતા અને બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ પહેલા વધતી ગઈ અને પછી ઓછી થઈ. જ્યારે કાર્બન બ્લેકનું પ્રમાણ પ્રારંભિક રકમના 2.5 ગણું હોય છે, ત્યારે રિએક્શન સિન્ટરિંગ પછી ગ્રીન બિલેટની ત્રણ-પોઇન્ટ બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ અને બલ્ક ડેન્સિટી ખૂબ ઊંચી હોય છે, જે અનુક્રમે 227.5mpa અને 3.093g/cm3 છે.
(૩) જ્યારે ખૂબ કાર્બન વાળા શરીરને સિન્ટર કરવામાં આવે છે, ત્યારે શરીરના શરીરમાં તિરાડો અને કાળા "સેન્ડવીચ" વિસ્તારો દેખાશે. તિરાડ પડવાનું કારણ એ છે કે પ્રતિક્રિયા સિન્ટરિંગની પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થતો સિલિકોન ઓક્સાઇડ ગેસ સરળતાથી બહાર નીકળી શકતો નથી, ધીમે ધીમે એકઠો થાય છે, દબાણ વધે છે, અને તેની જેકિંગ અસર બિલેટના ક્રેકીંગ તરફ દોરી જાય છે. સિન્ટરની અંદર કાળા "સેન્ડવીચ" વિસ્તારમાં, મોટી માત્રામાં કાર્બન હોય છે જે પ્રતિક્રિયામાં સામેલ નથી.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૦-૨૦૨૩