رېئاكسىيە ئارقىلىق سىنتېرلانغان كرېمنىي كاربىدنىڭ مىكرو قۇرۇلمىسىغا كاربون مىقدارىنىڭ تەسىرى

ھەر بىر سىنتېرلانغان ئەۋرىشكىنىڭ سۇنۇق كاربون مىقدارى ئوخشىمايدۇ، بۇ دائىرىدە كاربون مىقدارى A-2.5% بولۇپ، ئاساسەن تۆشۈكسىز زىچ ماتېرىيال ھاسىل قىلىدۇ، بۇ ماتېرىيال تەكشى تارقالغان كرېمنىي كاربىد زەررىچىلىرى ۋە ئەركىن كرېمنىيدىن تەركىب تاپقان. كاربون قوشۇش مىقدارىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، رېئاكسىيە ئارقىلىق سىنتېرلانغان كرېمنىي كاربىدنىڭ مىقدارى تەدرىجىي ئاشىدۇ، كرېمنىي كاربىدنىڭ زەررىچە چوڭلۇقى ئاشىدۇ، ھەمدە كرېمنىي كاربىد بىر-بىرى بىلەن ئىسكېلەت شەكلىدە باغلىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، كاربون مىقدارىنىڭ ئېشىپ كېتىشى سىنتېرلانغان جىسىمدا ئاسانلا قالدۇق كاربوننى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. كاربون قارا رەڭ تېخىمۇ 3a غا كۆتۈرۈلگەندە، ئەۋرىشكىنىڭ سىنتېرلىنىشى تولۇق بولمايدۇ، ئىچىدە قارا «قەۋەتلەر» پەيدا بولىدۇ.

كاربون ئېرىتىلگەن كرېمنىي بىلەن رېئاكسىيە قىلغاندا، ئۇنىڭ ھەجىم كېڭىيىش نىسبىتى %234 بولۇپ، رېئاكسىيە ئارقىلىق پىلاستىنكا قىلىنغان كرېمنىي كاربىدىنىڭ مىكرو قۇرۇلمىسىنى قېپىدىكى كاربون مىقدارى بىلەن زىچ مۇناسىۋەتلىك قىلىدۇ. قېپىدىكى كاربون مىقدارى ئاز بولغاندا، كرېمنىي-كاربون رېئاكسىيەسى ئارقىلىق ھاسىل بولغان كرېمنىي كاربىدى كاربون پاراشوكىنىڭ ئەتراپىدىكى تۆشۈكلەرنى تولدۇرۇشقا يەتمەيدۇ، نەتىجىدە ئەۋرىشكەدە كۆپ مىقداردا ئەركىن كرېمنىي پەيدا بولىدۇ. قېپىدىكى كاربون مىقدارىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، رېئاكسىيە ئارقىلىق پىلاستىنكا قىلىنغان كرېمنىي كاربىدى كاربون پاراشوكىنىڭ ئەتراپىدىكى تۆشۈكلەرنى تولۇق تولدۇرۇپ، دەسلەپكى كرېمنىي كاربىدىنى بىر-بىرىگە ئۇلىيالايدۇ. بۇ ۋاقىتتا، ئەۋرىشكەدىكى ئەركىن كرېمنىينىڭ مىقدارى ئازىيىدۇ ۋە پىلاستىنكا قىلىنغان جىسىمنىڭ زىچلىقى ئاشىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، قېپىدا كاربون كۆپ بولغاندا، كاربون بىلەن كرېمنىينىڭ رېئاكسىيەسى ئارقىلىق ھاسىل بولغان ئىككىنچى دەرىجىلىك كرېمنىي كاربىدى تېز سۈرئەتتە تونېرنى ئوراپ، ئېرىتىلگەن كرېمنىينىڭ تونېر بىلەن ئۇچرىشىشىنى قىيىنلاشتۇرىدۇ، نەتىجىدە پىلاستىنكا قىلىنغان جىسىمدا قالدۇق كاربون پەيدا بولىدۇ.

XRD نەتىجىسىگە ئاساسلانغاندا، رېئاكسىيە ئارقىلىق سىنتېرلانغان sic نىڭ باسقۇچ تەركىبى α-SiC، β-SiC ۋە ئەركىن كرېمنىيدىن ئىبارەت.

يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق رېئاكسىيە قېتىش جەريانىدا، كاربون ئاتوملىرى ئېرىتىلگەن كرېمنىي α-ئىككىنچى شەكىللىنىش ئارقىلىق SiC يۈزىدىكى β-SiC دەسلەپكى ھالىتىگە يۆتكىلىدۇ. كرېمنىي-كاربون رېئاكسىيەسى كۆپ مىقداردا رېئاكسىيە ئىسسىقلىقى بىلەن ئۆتىدىغان تىپىك ئېكسوتېرمىك رېئاكسىيە بولغاچقا، قىسقا مۇددەتلىك ئۆزلۈكىدىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق رېئاكسىيەدىن كېيىن تېز سوۋۇتۇش سۇيۇق كرېمنىيدا ئېرىگەن كاربوننىڭ تويۇنۇشىنى ئاشۇرىدۇ، شۇڭا β-SiC زەررىچىلىرى كاربون شەكلىدە چۆكۈپ، ماتېرىيالنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى ياخشىلايدۇ. شۇڭا، ئىككىنچى دەرىجىلىك β-SiC دانچىلىرىنى پىششىقلاش ئېگىلىش كۈچىنى ئاشۇرۇشقا پايدىلىق. Si-SiC بىرىكمە سىستېمىسىدا، ماتېرىيالدىكى ئەركىن كرېمنىينىڭ مىقدارى خام ماتېرىيالدىكى كاربون مىقدارىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ئازىيىدۇ.

خۇلاسە:

(1) تەييارلانغان رېئاكتىپلىق سىنتېرلاش سۇيۇقلۇقىنىڭ قويۇقلۇقى كاربون قارا مىقدارىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ئاشىدۇ؛ pH قىممىتى ئىشقارلىق بولۇپ، تەدرىجىي ئاشىدۇ.

(2) بەدەندىكى كاربون مىقدارىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، بېسىش ئۇسۇلى ئارقىلىق تەييارلانغان رېئاكسىيە ئارقىلىق پىشۇرۇلغان كېرامىكىلارنىڭ زىچلىقى ۋە ئېگىلىش كۈچى ئالدى بىلەن ئېشىپ، ئاندىن تۆۋەنلەيدۇ. كاربون قارا رەڭنىڭ مىقدارى دەسلەپكى مىقدارنىڭ 2.5 ھەسسىسىگە يەتكەندە، رېئاكسىيە ئارقىلىق پىشۇرۇلغاندىن كېيىنكى يېشىل رەڭلىك بىلەتنىڭ ئۈچ نۇقتىلىق ئېگىلىش كۈچى ۋە ھەجىم زىچلىقى ئىنتايىن يۇقىرى بولۇپ، ئايرىم-ئايرىم ھالدا 227.5mpa ۋە 3.093g/cm3 بولىدۇ.

(3) بەك كۆپ كاربون قوشۇلغان بەدەن پىشۇرۇلغاندا، بەدەننىڭ بەدىنىدە يېرىقلار ۋە قارا «ساندۋىچ» رايونلىرى پەيدا بولىدۇ. يېرىلىشنىڭ سەۋەبى، رېئاكسىيە پىشۇرۇش جەريانىدا ھاسىل بولغان كرېمنىي ئوكسىد گازىنىڭ ئاسان چىقىرىۋېتىلمەسلىكى، ئاستا-ئاستا توپلىنىشى، بېسىمنىڭ ئۆرلىشى ۋە ئۇنىڭ چاقماق تەسىرىنىڭ داغنىڭ يېرىلىشىغا سەۋەب بولۇشىدۇر. پىشۇرۇش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئىچىدىكى قارا «ساندۋىچ» رايونىدا، رېئاكسىيەگە قاتناشمىغان كۆپ مىقداردىكى كاربون بار.