Kiekvieno sukepinto bandinio lūžio anglies kiekis yra skirtingas, šiame diapazone anglies kiekis yra A-2,5 % masės, sudarant tankią medžiagą beveik be porų, sudarytą iš tolygiai paskirstytų silicio karbido dalelių ir laisvo silicio. Didėjant anglies kiekiui, reakcijos būdu sukepinto silicio karbido kiekis palaipsniui didėja, silicio karbido dalelių dydis didėja, o silicio karbidas sujungiamas tarpusavyje skeleto forma. Tačiau per didelis anglies kiekis gali lengvai sukelti likutinės anglies likučius sukepintame kūne. Kai juodosios anglies kiekis dar labiau padidėja iki 3a, bandinio sukepinimas yra nepilnas ir viduje atsiranda juodi „tarpsluoksniai“.
Kai anglis reaguoja su išlydytu siliciu, jos tūrio plėtimosi greitis yra 234 %, todėl reakcijos būdu sukepinto silicio karbido mikrostruktūra yra glaudžiai susijusi su anglies kiekiu ruošinyje. Kai anglies kiekis ruošinyje yra mažas, silicio ir anglies reakcijos metu susidariusio silicio karbido nepakanka užpildyti poras aplink anglies miltelius, todėl mėginyje susidaro didelis laisvo silicio kiekis. Padidėjus anglies kiekiui ruošinyje, reakcijos būdu sukepintas silicio karbidas gali visiškai užpildyti poras aplink anglies miltelius ir sujungti pradinį silicio karbidą. Šiuo metu laisvo silicio kiekis mėginyje mažėja, o sukepinto kūno tankis didėja. Tačiau kai ruošinyje yra daugiau anglies, antrinis silicio karbidas, susidaręs anglies ir silicio reakcijos metu, greitai apsupa dažus, todėl išlydytam siliciui sunku kontaktuoti su dažais, todėl sukepintame kūne lieka anglies.
Remiantis rentgeno spindulių difrakcijos (XRD) rezultatais, reakcijos būdu sukepinto sic fazinė sudėtis yra α-SiC, β-SiC ir laisvasis silicis.
Aukštos temperatūros reakcijos sukepinimo procese anglies atomai migruoja į pradinę būseną SiC paviršiuje β-SiC, susidarant išlydyto silicio α-antrinėms medžiagoms. Kadangi silicio ir anglies reakcija yra tipiška egzoterminė reakcija, pasižyminti dideliu reakcijos šilumos kiekiu, greitas aušinimas po trumpo savaiminės aukštos temperatūros reakcijos laikotarpio padidina skystame silicyje ištirpusios anglies susotinimą, todėl β-SiC dalelės nusėda anglies pavidalu, taip pagerindamos medžiagos mechanines savybes. Todėl antrinis β-SiC grūdelių smulkinimas yra naudingas lenkimo stiprumo gerinimui. Si-SiC kompozicinėje sistemoje laisvo silicio kiekis medžiagoje mažėja didėjant anglies kiekiui žaliavoje.
Išvada:
(1) Paruošto reaktyvaus sukepinimo mišinio klampumas didėja didėjant juodosios anglies kiekiui; pH vertė yra šarminė ir palaipsniui didėja.
(2) Didėjant anglies kiekiui kūne, reakcijos sukepinimo būdu pagamintos presavimo būdu pagamintos keramikos tankis ir lenkimo stipris iš pradžių didėjo, o vėliau mažėjo. Kai juodosios anglies kiekis buvo 2,5 karto didesnis už pradinį kiekį, po reakcijos sukepinimo žalio ruošinio trijų taškų lenkimo stipris ir tūrinis tankis buvo labai dideli – atitinkamai 227,5 MPa ir 3,093 g/cm3.
(3) Kai kūnas su per dideliu anglies kiekiu yra sukepinamas, jame atsiranda įtrūkimų ir juodų „sumuštinių“ zonų. Įtrūkimų priežastis yra ta, kad reakcijos sukepinimo procese susidariusios silicio oksido dujos sunkiai išsiskiria, palaipsniui kaupiasi, kyla slėgis, o dėl jų kėlimo efekto ruošinys įtrūksta. Juodoje „sumuštinio“ srityje sukepinimo metu yra daug anglies, kuri nedalyvauja reakcijoje.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 10 d.