പ്രതിപ്രവർത്തന-സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടനയിൽ കാർബൺ ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ പ്രഭാവം.

സിന്റർ ചെയ്ത ഓരോ മാതൃക ഫ്രാക്ചറിന്റെയും കാർബൺ അളവ് വ്യത്യസ്തമാണ്, ഈ ശ്രേണിയിൽ A-2.5 awt.% കാർബൺ അളവ് ഉണ്ട്, ഇത് സുഷിരങ്ങളില്ലാത്ത ഒരു സാന്ദ്രമായ വസ്തു രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഏകതാനമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കണികകളും സ്വതന്ത്ര സിലിക്കണും ചേർന്നതാണ്. കാർബൺ കൂട്ടിച്ചേർക്കലിന്റെ വർദ്ധനവോടെ, പ്രതിപ്രവർത്തന-സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ ഉള്ളടക്കം ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു, സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ കണിക വലുപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നു, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഒരു അസ്ഥികൂടത്തിന്റെ ആകൃതിയിൽ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അമിതമായ കാർബൺ ഉള്ളടക്കം സിന്റർ ചെയ്ത ശരീരത്തിൽ അവശിഷ്ട കാർബണിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ നയിച്ചേക്കാം. കാർബൺ ബ്ലാക്ക് 3a ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, സാമ്പിളിന്റെ സിന്ററിംഗ് അപൂർണ്ണമാണ്, കൂടാതെ കറുത്ത "ഇന്റർലേയറുകൾ" ഉള്ളിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.

ഉരുകിയ സിലിക്കണുമായി കാർബൺ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ വോളിയം വികാസ നിരക്ക് 234% ആണ്, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തന-സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടനയെ ബില്ലറ്റിലെ കാർബൺ ഉള്ളടക്കവുമായി അടുത്ത ബന്ധമുള്ളതാക്കുന്നു. ബില്ലറ്റിലെ കാർബൺ ഉള്ളടക്കം ചെറുതാണെങ്കിൽ, സിലിക്കൺ-കാർബൺ പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കാർബൺ പൊടിക്ക് ചുറ്റുമുള്ള സുഷിരങ്ങൾ നിറയ്ക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ല, ഇത് സാമ്പിളിൽ വലിയ അളവിൽ സ്വതന്ത്ര സിലിക്കണിന് കാരണമാകുന്നു. ബില്ലറ്റിലെ കാർബൺ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, പ്രതിപ്രവർത്തന-സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് കാർബൺ പൊടിക്ക് ചുറ്റുമുള്ള സുഷിരങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും നിറയ്ക്കാനും യഥാർത്ഥ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിനെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ഈ സമയത്ത്, സാമ്പിളിലെ സ്വതന്ത്ര സിലിക്കണിന്റെ ഉള്ളടക്കം കുറയുകയും സിന്റർ ചെയ്ത ശരീരത്തിന്റെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ബില്ലറ്റിൽ കൂടുതൽ കാർബൺ ഉള്ളപ്പോൾ, കാർബണും സിലിക്കണും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ദ്വിതീയ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ടോണറിനെ വേഗത്തിൽ ചുറ്റുന്നു, ഇത് ഉരുകിയ സിലിക്കണിന് ടോണറുമായി ബന്ധപ്പെടാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു, ഇത് സിന്റർ ചെയ്ത ബോഡിയിൽ അവശിഷ്ട കാർബൺ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

XRD ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, പ്രതിപ്രവർത്തന-സിന്റേർഡ് സിക്കിന്റെ ഫേസ് കോമ്പോസിഷൻ α-SiC, β-SiC, ഫ്രീ സിലിക്കൺ എന്നിവയാണ്.

ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന സിന്ററിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, ഉരുകിയ സിലിക്കൺ α-ദ്വിതീയ രൂപീകരണം വഴി കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ SiC ഉപരിതലത്തിലെ β-SiC-യിലെ പ്രാരംഭ അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു. സിലിക്കൺ-കാർബൺ പ്രതിപ്രവർത്തനം വലിയ അളവിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന താപത്തോടുകൂടിയ ഒരു സാധാരണ എക്സോതെർമിക് പ്രതിപ്രവർത്തനമായതിനാൽ, സ്വതസിദ്ധമായ ഉയർന്ന താപനില പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ കാലയളവിനുശേഷം ദ്രുത തണുപ്പിക്കൽ ദ്രാവക സിലിക്കണിൽ ലയിച്ചിരിക്കുന്ന കാർബണിന്റെ സുസാച്ചുറേഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അങ്ങനെ β-SiC കണികകൾ കാർബണിന്റെ രൂപത്തിൽ അവക്ഷിപ്തമാകുന്നു, അതുവഴി വസ്തുവിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. അതിനാൽ, ദ്വിതീയ β-SiC ധാന്യ ശുദ്ധീകരണം വളയുന്ന ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഗുണം ചെയ്യും. Si-SiC സംയോജിത സംവിധാനത്തിൽ, അസംസ്കൃത വസ്തുവിലെ കാർബൺ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വസ്തുവിലെ സ്വതന്ത്ര സിലിക്കണിന്റെ ഉള്ളടക്കം കുറയുന്നു.

തീരുമാനം:

(1) തയ്യാറാക്കിയ റിയാക്ടീവ് സിന്ററിംഗ് സ്ലറിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കാർബൺ കറുപ്പിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു; pH മൂല്യം ക്ഷാര സ്വഭാവമുള്ളതും ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നതുമാണ്.

(2) ശരീരത്തിൽ കാർബണിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, അമർത്തൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ പ്രതിപ്രവർത്തന-സിന്റർ ചെയ്ത സെറാമിക്സിന്റെ സാന്ദ്രതയും വളയുന്ന ശക്തിയും ആദ്യം വർദ്ധിക്കുകയും പിന്നീട് കുറയുകയും ചെയ്തു. കാർബൺ കറുപ്പിന്റെ അളവ് പ്രാരംഭ അളവിന്റെ 2.5 മടങ്ങ് ആകുമ്പോൾ, പ്രതിപ്രവർത്തന സിന്ററിംഗിന് ശേഷമുള്ള പച്ച ബില്ലറ്റിന്റെ ത്രീ-പോയിന്റ് വളയുന്ന ശക്തിയും ബൾക്ക് സാന്ദ്രതയും വളരെ ഉയർന്നതാണ്, അവ യഥാക്രമം 227.5mpa ഉം 3.093g/cm3 ഉം ആണ്.

(3) വളരെയധികം കാർബൺ ഉള്ള ബോഡി സിന്റർ ചെയ്യുമ്പോൾ, ബോഡിയുടെ ബോഡിയിൽ വിള്ളലുകളും കറുത്ത "സാൻഡ്‌വിച്ച്" ഭാഗങ്ങളും പ്രത്യക്ഷപ്പെടും. പ്രതിപ്രവർത്തന സിന്ററിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് വാതകം എളുപ്പത്തിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്തതും ക്രമേണ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നതും മർദ്ദം ഉയരുന്നതും അതിന്റെ ജാക്കിംഗ് പ്രഭാവം ബില്ലറ്റിന്റെ വിള്ളലിലേക്ക് നയിക്കുന്നതുമാണ് വിള്ളലിന് കാരണം. സിന്ററിനുള്ളിലെ കറുത്ത "സാൻഡ്‌വിച്ച്" പ്രദേശത്ത്, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ഉൾപ്പെടാത്ത വലിയ അളവിൽ കാർബൺ ഉണ്ട്.