प्रत्येक सिंटर्ड नमुन्याच्या फ्रॅक्चरमधील कार्बनचे प्रमाण वेगवेगळे असते. या श्रेणीमध्ये A-2.5 awt.% कार्बन प्रमाण असल्यास, जवळजवळ छिद्रविरहित एक घन पदार्थ तयार होतो, जो एकसमान वितरीत सिलिकॉन कार्बाइड कण आणि मुक्त सिलिकॉनने बनलेला असतो. कार्बनचे प्रमाण वाढवल्याने, अभिक्रिया-सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइडचे प्रमाण हळूहळू वाढते, सिलिकॉन कार्बाइडच्या कणांचा आकार वाढतो आणि सिलिकॉन कार्बाइड एकमेकांशी सांगाड्याच्या आकारात जोडले जातात. तथापि, कार्बनचे प्रमाण जास्त झाल्यास सिंटर्ड बॉडीमध्ये सहजपणे अवशिष्ट कार्बन शिल्लक राहू शकतो. जेव्हा कार्बन ब्लॅकचे प्रमाण 3a पर्यंत आणखी वाढवले जाते, तेव्हा नमुन्याचे सिंटरिंग अपूर्ण राहते आणि आत काळे "आंतरस्तर" दिसू लागतात.
जेव्हा कार्बन वितळलेल्या सिलिकॉनसोबत अभिक्रिया करतो, तेव्हा त्याच्या आकारमानात २३४% वाढ होते, ज्यामुळे अभिक्रिया-सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइडची सूक्ष्म-संरचना बिलेटमधील कार्बनच्या प्रमाणाशी जवळून संबंधित असते. जेव्हा बिलेटमध्ये कार्बनचे प्रमाण कमी असते, तेव्हा सिलिकॉन-कार्बन अभिक्रियेमुळे तयार झालेले सिलिकॉन कार्बाइड कार्बन पावडरच्या सभोवतालची छिद्रे भरण्यासाठी पुरेसे नसते, परिणामी नमुन्यामध्ये मोठ्या प्रमाणात मुक्त सिलिकॉन शिल्लक राहते. बिलेटमधील कार्बनचे प्रमाण वाढल्यास, अभिक्रिया-सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइड कार्बन पावडरच्या सभोवतालची छिद्रे पूर्णपणे भरू शकते आणि मूळ सिलिकॉन कार्बाइडला एकत्र जोडू शकते. यावेळी, नमुन्यातील मुक्त सिलिकॉनचे प्रमाण कमी होते आणि सिंटर्ड बॉडीची घनता वाढते. तथापि, जेव्हा बिलेटमध्ये अधिक कार्बन असतो, तेव्हा कार्बन आणि सिलिकॉनच्या अभिक्रियेमुळे तयार झालेले दुय्यम सिलिकॉन कार्बाइड वेगाने टोनरला वेढते, ज्यामुळे वितळलेल्या सिलिकॉनला टोनरच्या संपर्कात येणे कठीण होते आणि परिणामी सिंटर्ड बॉडीमध्ये अवशिष्ट कार्बन शिल्लक राहतो.
XRD परिणामांनुसार, रिॲक्शन-सिंटर्ड sic ची फेज कंपोझिशन α-SiC, β-SiC आणि फ्री सिलिकॉन आहे.
उच्च तापमान अभिक्रिया सिंटरिंगच्या प्रक्रियेत, वितळलेल्या सिलिकॉनच्या अल्फा-दुय्यम निर्मितीद्वारे कार्बन अणू SiC पृष्ठभागावरील मूळ अवस्थेतील β-SiC मध्ये स्थलांतरित होतात. सिलिकॉन-कार्बन अभिक्रिया ही मोठ्या प्रमाणात अभिक्रिया उष्णता असलेली एक वैशिष्ट्यपूर्ण उष्णतादायी अभिक्रिया असल्यामुळे, अल्प कालावधीच्या स्वयंस्फूर्त उच्च तापमान अभिक्रियेनंतर जलद थंड केल्याने द्रव सिलिकॉनमध्ये विरघळलेल्या कार्बनची संपृक्तता वाढते, ज्यामुळे β-SiC कण कार्बनच्या स्वरूपात अवक्षेपित होतात आणि त्यामुळे पदार्थाचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारतात. म्हणून, दुय्यम β-SiC कणांचे सूक्ष्मीकरण वाकण शक्ती सुधारण्यासाठी फायदेशीर ठरते. Si-SiC संमिश्र प्रणालीमध्ये, कच्च्या मालातील कार्बनचे प्रमाण वाढल्याने पदार्थातील मुक्त सिलिकॉनचे प्रमाण कमी होते.
निष्कर्ष:
(1) तयार केलेल्या रिॲक्टिव्ह सिंटरिंग स्लरीची चिकटपणा कार्बन ब्लॅकचे प्रमाण वाढल्याने वाढतो; pH मूल्य अल्कधर्मी असते आणि हळूहळू वाढते.
(2) पदार्थातील कार्बनचे प्रमाण वाढल्याने, दाब पद्धतीने तयार केलेल्या प्रतिक्रिया-सिंटर्ड सिरॅमिक्सची घनता आणि वाकण्याची ताकद प्रथम वाढली आणि नंतर कमी झाली. जेव्हा कार्बन ब्लॅकचे प्रमाण सुरुवातीच्या प्रमाणाच्या 2.5 पट असते, तेव्हा प्रतिक्रिया सिंटरिंगनंतरच्या ग्रीन बिलेटची तीन-बिंदू वाकण्याची ताकद आणि स्थूल घनता खूप जास्त असते, जी अनुक्रमे 227.5mpa आणि 3.093g/cm3 आहे.
(3) जेव्हा जास्त कार्बन असलेल्या बॉडीचे सिंटरिंग केले जाते, तेव्हा बॉडीच्या आत तडे आणि काळे "सँडविच" भाग दिसू लागतात. तडे जाण्याचे कारण असे आहे की, रिॲक्शन सिंटरिंगच्या प्रक्रियेत तयार झालेला सिलिकॉन ऑक्साईड वायू सहजपणे बाहेर पडत नाही, तो हळूहळू साचतो, त्याचा दाब वाढतो आणि त्याच्या दाबामुळे बिलेटला तडे जातात. सिंटरच्या आतील काळ्या "सँडविच" भागात, अभिक्रियेत सहभागी न झालेला मोठ्या प्रमाणात कार्बन असतो.
पोस्ट करण्याची वेळ: १० जुलै २०२३