Përmbajtja e karbonit në çdo thyerje të mostrës së sinterizuar është e ndryshme, me një përmbajtje karboni prej A-2.5 awt.% në këtë diapazon, duke formuar një material të dendur me pothuajse asnjë pore, i cili përbëhet nga grimca të karbidit të silicit të shpërndara në mënyrë uniforme dhe silic të lirë. Me rritjen e shtimit të karbonit, përmbajtja e karbidit të silicit të sinterizuar me reaksion rritet gradualisht, madhësia e grimcave të karbidit të silicit rritet dhe karbidi i silicit lidhet me njëri-tjetrin në një formë skeleti. Megjithatë, përmbajtja e tepërt e karbonit mund të çojë lehtësisht në karbon të mbetur në trupin e sinterizuar. Kur e zeza e karbonit rritet më tej në 3a, sinterizimi i mostrës është i paplotë dhe brenda shfaqen "shtresa" të zeza.
Kur karboni reagon me silicin e shkrirë, shkalla e zgjerimit të vëllimit të tij është 234%, gjë që e bën mikrostrukturën e karabit të silicit të sinterizuar me reaksion të lidhur ngushtë me përmbajtjen e karbonit në copën e punës. Kur përmbajtja e karbonit në copën e punës është e vogël, karbidi i silicit i gjeneruar nga reaksioni silic-karbon nuk është i mjaftueshëm për të mbushur poret rreth pluhurit të karbonit, duke rezultuar në një sasi të madhe silici të lirë në mostër. Me rritjen e përmbajtjes së karbonit në copën e punës, karbidi i silicit të sinterizuar me reaksion mund të mbushë plotësisht poret rreth pluhurit të karbonit dhe të lidhë karbidin origjinal të silicit së bashku. Në këtë kohë, përmbajtja e silicit të lirë në mostër zvogëlohet dhe dendësia e trupit të sinterizuar rritet. Megjithatë, kur ka më shumë karbon në copën e punës, karbidi sekondar i silicit i gjeneruar nga reaksioni midis karbonit dhe silicit rrethon shpejt tonerin, duke e bërë të vështirë që silici i shkrirë të kontaktojë tonerin, duke rezultuar në karbon të mbetur në trupin e sinterizuar.
Sipas rezultateve të XRD, përbërja fazore e silicit të sinterizuar gjatë reaksionit është α-SiC, β-SiC dhe silic i lirë.
Në procesin e sinterimit të reaksionit në temperaturë të lartë, atomet e karbonit migrojnë në gjendjen fillestare në sipërfaqen β-SiC të SiC me anë të formimit α-sekondar të silicit të shkrirë. Meqenëse reaksioni silic-karbon është një reaksion tipik ekzotermik me një sasi të madhe nxehtësie reagimi, ftohja e shpejtë pas një periudhe të shkurtër reaksioni spontan në temperaturë të lartë rrit ngopjen e karbonit të tretur në silic të lëngshëm, në mënyrë që grimcat β-SiC të precipitojnë në formën e karbonit, duke përmirësuar kështu vetitë mekanike të materialit. Prandaj, rafinimi sekondar i kokrrizave β-SiC është i dobishëm për përmirësimin e rezistencës në përkulje. Në sistemin kompozit Si-SiC, përmbajtja e silicit të lirë në material zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së karbonit në lëndën e parë.
Përfundim:
(1) Viskoziteti i lëngut të përgatitur reaktiv të sinterimit rritet me rritjen e sasisë së karbonit të zi; Vlera e pH-it është alkaline dhe rritet gradualisht.
(2) Me rritjen e përmbajtjes së karbonit në trup, dendësia dhe rezistenca në përkulje e qeramikës së sinterizuar me reaksion të përgatitur me metodën e presimit fillimisht u rritën dhe më pas u ulën. Kur sasia e karbonit të zi është 2.5 herë më e madhe se sasia fillestare, rezistenca në përkulje në tre pika dhe dendësia në masë e copës së gjelbër pas sinterizimit me reaksion janë shumë të larta, të cilat janë përkatësisht 227.5mpa dhe 3.093g/cm3.
(3) Kur trupi me shumë karbon sinterizohet, në trupin e trupit do të shfaqen çarje dhe zona të zeza "sanduiç". Arsyeja për çarje është se gazi i oksidit të silikonit i gjeneruar në procesin e reaksionit të sinterizimit nuk është i lehtë për t'u shkarkuar, grumbullohet gradualisht, presioni rritet dhe efekti i tij i ngritjes çon në çarje të shufrës. Në zonën e zezë "sanduiç" brenda sinterizimit, ka një sasi të madhe karboni që nuk është i përfshirë në reaksion.
Koha e postimit: 10 korrik 2023