வினை-உருக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடின் நுண்கட்டமைப்பில் கார்பன் உள்ளடக்கத்தின் விளைவு

ஒவ்வொரு உருக்கப்பட்ட மாதிரியின் முறிவிலும் கார்பனின் அளவு வேறுபடுகிறது. இந்த வரம்பில் A-2.5 awt.% கார்பன் உள்ளடக்கம் இருக்கும்போது, ​​கிட்டத்தட்ட துளைகளே இல்லாத ஒரு அடர்த்தியான பொருள் உருவாகிறது. இது சீராகப் பரவியுள்ள சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்கள் மற்றும் தனித்த சிலிக்கானால் ஆனது. கார்பன் சேர்க்கை அதிகரிக்கும்போது, ​​வினை-உருக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடின் உள்ளடக்கம் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது, சிலிக்கான் கார்பைடின் துகள் அளவு அதிகரிக்கிறது, மேலும் சிலிக்கான் கார்பைடுகள் ஒரு எலும்புக்கூடு வடிவத்தில் ஒன்றோடொன்று இணைகின்றன. இருப்பினும், அதிகப்படியான கார்பன் உள்ளடக்கம், உருக்கப்பட்ட பொருளில் எஞ்சிய கார்பன் இருப்பதற்கு எளிதில் வழிவகுக்கும். கார்பன் பிளாக் 3a ஆக மேலும் அதிகரிக்கப்படும்போது, ​​மாதிரியின் உருக்குதல் முழுமையடையாமல், உள்ளே கருப்பு "இடைப்படலங்கள்" தோன்றுகின்றன.

கார்பன் உருகிய சிலிக்கானுடன் வினைபுரியும்போது, ​​அதன் கன அளவு விரிவாக்க விகிதம் 234% ஆக உள்ளது. இது, வினை-உருக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடின் நுண் அமைப்பானது, மூலப்பொருளில் உள்ள கார்பனின் அளவை நெருக்கமாகச் சார்ந்திருக்கச் செய்கிறது. மூலப்பொருளில் கார்பனின் அளவு குறைவாக இருக்கும்போது, ​​சிலிக்கான்-கார்பன் வினையால் உருவாகும் சிலிக்கான் கார்பைடு, கார்பன் தூளைச் சுற்றியுள்ள துளைகளை நிரப்பப் போதுமானதாக இருப்பதில்லை. இதன் விளைவாக, மாதிரியில் அதிக அளவில் தனி சிலிக்கான் காணப்படுகிறது. மூலப்பொருளில் கார்பனின் அளவு அதிகரிக்கும்போது, ​​வினை-உருக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு, கார்பன் தூளைச் சுற்றியுள்ள துளைகளை முழுமையாக நிரப்பி, அசல் சிலிக்கான் கார்பைடை ஒன்றாக இணைக்கிறது. இந்த நிலையில், மாதிரியில் உள்ள தனி சிலிக்கானின் அளவு குறைந்து, உருக்கப்பட்ட பொருளின் அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், மூலப்பொருளில் கார்பன் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​கார்பனுக்கும் சிலிக்கானுக்கும் இடையிலான வினையால் உருவாகும் இரண்டாம் நிலை சிலிக்கான் கார்பைடு, டோனரை வேகமாகச் சூழ்ந்துகொள்கிறது. இதனால், உருகிய சிலிக்கான் டோனருடன் தொடர்பு கொள்வது கடினமாகிறது. இதன் விளைவாக, உருக்கப்பட்ட பொருளில் எஞ்சிய கார்பன் காணப்படுகிறது.

XRD முடிவுகளின்படி, வினை-உருக்கப்பட்ட SiC-இன் கட்டமைப்பு α-SiC, β-SiC மற்றும் தனி சிலிக்கான் ஆகும்.

உயர் வெப்பநிலை வினை சின்டரிங் செயல்பாட்டில், உருகிய சிலிக்கானின் α-இரண்டாம் நிலை உருவாக்கம் மூலம், கார்பன் அணுக்கள் SiC மேற்பரப்பில் உள்ள β-SiC என்ற ஆரம்ப நிலைக்கு இடம்பெயர்கின்றன. சிலிக்கான்-கார்பன் வினை என்பது அதிக அளவு வினை வெப்பத்தைக் கொண்ட ஒரு பொதுவான வெப்ப உமிழ் வினை என்பதால், தன்னிச்சையான உயர் வெப்பநிலை வினைக்குப் பிறகு குறுகிய காலத்தில் ஏற்படும் விரைவான குளிர்வித்தல், திரவ சிலிக்கானில் கரைந்துள்ள கார்பனின் மீசெறிவை அதிகரிக்கிறது. இதனால், β-SiC துகள்கள் கார்பன் வடிவில் வீழ்படிவாகி, பொருளின் இயந்திரவியல் பண்புகளை மேம்படுத்துகின்றன. எனவே, இரண்டாம் நிலை β-SiC தானியச் செம்மையாக்கம் வளைவு வலிமையை மேம்படுத்துவதற்குப் பயனுள்ளதாக அமைகிறது. Si-SiC கூட்டு அமைப்பில், மூலப்பொருளில் கார்பனின் அளவு அதிகரிக்கும்போது, ​​பொருளில் உள்ள தனி சிலிக்கானின் அளவு குறைகிறது.

முடிவுரை:

(1) தயாரிக்கப்பட்ட வினைபுரியும் சின்டரிங் கூழின் பாகுத்தன்மை கார்பன் பிளாக்கின் அளவு அதிகரிப்பதால் அதிகரிக்கிறது; pH மதிப்பு காரத்தன்மையுடையது மற்றும் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது.

(2) பொருளில் கார்பன் உள்ளடக்கம் அதிகரிப்பதால், அழுத்தும் முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட வினை-உருகிய பீங்கான்களின் அடர்த்தி மற்றும் வளைவு வலிமை முதலில் அதிகரித்து பின்னர் குறைந்தது. கார்பன் பிளாக்கின் அளவு ஆரம்ப அளவை விட 2.5 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​வினை உருக்குதலுக்குப் பிறகு பச்சை பில்லட்டின் மூன்று-புள்ளி வளைவு வலிமை மற்றும் மொத்த அடர்த்தி முறையே 227.5mpa மற்றும் 3.093g/cm3 என மிக அதிகமாக உள்ளன.

(3) அதிகப்படியான கார்பன் கொண்ட ஒரு பொருளை சின்டரிங் செய்யும்போது, ​​அதன் உடலில் விரிசல்களும் கருப்பு "சாண்ட்விச்" பகுதிகளும் தோன்றும். இந்த விரிசல்களுக்குக் காரணம், வினை சின்டரிங் செயல்பாட்டின் போது உருவாகும் சிலிக்கான் ஆக்சைடு வாயு எளிதில் வெளியேறாமல், படிப்படியாகக் குவிந்து, அழுத்தம் அதிகரித்து, அதன் ஜாக்கிங் விளைவு அந்தப் பொருளில் விரிசல்களை ஏற்படுத்துவதே ஆகும். சின்டரின் உள்ளே உள்ள கருப்பு "சாண்ட்விச்" பகுதியில், வினையில் ஈடுபடாத அதிக அளவு கார்பன் உள்ளது.