Содржината на јаглерод во секоја фрактура на синтеруваниот примерок е различна, со содржина на јаглерод од A-2,5 awt.% во овој опсег, формирајќи густ материјал речиси без пори, кој е составен од рамномерно распределени честички на силициум карбид и слободен силициум. Со зголемувањето на додавањето на јаглерод, содржината на реакционо синтеруваниот силициум карбид постепено се зголемува, големината на честичките на силициум карбидот се зголемува, а силициум карбидот е поврзан едни со други во форма на скеле. Сепак, прекумерната содржина на јаглерод лесно може да доведе до остаток на јаглерод во синтеруваното тело. Кога јаглеродот дополнително се зголемува на 3a, синтерувањето на примерокот е нецелосно, а внатре се појавуваат црни „меѓуслоеви“.
Кога јаглеродот реагира со стопен силициум, неговата стапка на волуменска експанзија е 234%, што ја прави микроструктурата на реакционо-синтерираниот силициум карбид тесно поврзана со содржината на јаглерод во парчето. Кога содржината на јаглерод во парчето е мала, силициум карбидот генериран од реакцијата силициум-јаглерод не е доволен за да ги пополни порите околу јаглеродниот прав, што резултира со голема количина на слободен силициум во примерокот. Со зголемувањето на содржината на јаглерод во парчето, реакционо-синтерираниот силициум карбид може целосно да ги пополни порите околу јаглеродниот прав и да го поврзе оригиналниот силициум карбид заедно. Во овој момент, содржината на слободен силициум во примерокот се намалува, а густината на синтеруваното тело се зголемува. Меѓутоа, кога има повеќе јаглерод во парчето, секундарниот силициум карбид генериран од реакцијата помеѓу јаглерод и силициум брзо го опкружува тонерот, отежнувајќи го контактот на стопениот силициум со тонерот, што резултира со остаток на јаглерод во синтеруваното тело.
Според резултатите од XRD, фазниот состав на реакционо-синтерираниот sic е α-SiC, β-SiC и слободен силициум.
Во процесот на синтерување на висока температура, атомите на јаглерод мигрираат во почетната состојба на површината на SiC β-SiC преку формирање на α-секундарен стопен силициум. Бидејќи реакцијата силициум-јаглерод е типична егзотермна реакција со голема количина на реакциона топлина, брзото ладење по краток период на спонтана реакција на висока температура ја зголемува заситеноста на јаглеродот растворен во течен силициум, така што честичките β-SiC се таложат во форма на јаглерод, со што се подобруваат механичките својства на материјалот. Затоа, секундарното рафинирање на зрната β-SiC е корисно за подобрување на цврстината на свиткување. Во композитниот систем Si-SiC, содржината на слободен силициум во материјалот се намалува со зголемување на содржината на јаглерод во суровината.
Заклучок:
(1) Вискозитетот на подготвената реактивна кашеста маса за синтерување се зголемува со зголемувањето на количината на јаглеродна црна боја; pH вредноста е алкална и постепено се зголемува.
(2) Со зголемувањето на содржината на јаглерод во телото, густината и цврстината на свиткување на реакционо-синтерираната керамика подготвена со метод на пресување прво се зголемија, а потоа се намалија. Кога количината на јаглерод е 2,5 пати поголема од почетната количина, цврстината на свиткување во три точки и густината на зеленото парче по реакционото синтерување се многу високи, кои се 227,5 mpa и 3,093 g/cm3, соодветно.
(3) Кога телото со премногу јаглерод се синтерува, на телото ќе се појават пукнатини и црни „сендвич“ области. Причината за пукањето е тоа што гасот на силициум оксид што се создава во процесот на реакционо синтерување не е лесен за испуштање, постепено се акумулира, притисокот се зголемува и неговиот ефект на подигање доведува до пукање на работното парче. Во црната „сендвич“ област во внатрешноста на синтерот, има голема количина јаглерод што не е вклучен во реакцијата.
Време на објавување: 10 јули 2023 година