Sinterlangan har bir namunaning sinishidagi uglerod miqdori har xil bo'lib, bu diapazonda uglerod miqdori A-2,5% ni tashkil qiladi va deyarli hech qanday teshiklari bo'lmagan zich materialni hosil qiladi, u bir tekis taqsimlangan kremniy karbid zarralari va erkin kremniydan iborat. Uglerod qo'shilishining ortishi bilan reaksiya natijasida sinterlangan kremniy karbidining miqdori asta-sekin oshadi, kremniy karbidining zarracha hajmi oshadi va kremniy karbidi bir-biri bilan skelet shaklida bog'lanadi. Biroq, ortiqcha uglerod miqdori sinterlangan tanada qoldiq uglerodga olib kelishi mumkin. Uglerod qorasi 3a gacha ko'paytirilganda, namunaning sinterlanishi to'liq bo'lmaydi va ichkarida qora "qatlamlar" paydo bo'ladi.
Uglerod erigan kremniy bilan reaksiyaga kirishganda, uning hajmiy kengayish tezligi 234% ni tashkil qiladi, bu reaksiya natijasida sinterlangan kremniy karbidining mikrotuzilmasini ignabargdagi uglerod miqdori bilan chambarchas bog'liq qiladi. Ignabargdagi uglerod miqdori oz bo'lganda, kremniy-uglerod reaksiyasi natijasida hosil bo'lgan kremniy karbidi uglerod kukuni atrofidagi teshiklarni to'ldirish uchun yetarli emas, natijada namunada ko'p miqdorda erkin kremniy hosil bo'ladi. Ignabargdagi uglerod miqdorining ortishi bilan reaksiya natijasida sinterlangan kremniy karbidi uglerod kukuni atrofidagi teshiklarni to'liq to'ldirishi va asl kremniy karbidini bir-biriga bog'lashi mumkin. Bu vaqtda namunadagi erkin kremniy miqdori kamayadi va sinterlangan tananing zichligi oshadi. Biroq, ignabargda ko'proq uglerod bo'lganda, uglerod va kremniy o'rtasidagi reaksiya natijasida hosil bo'lgan ikkilamchi kremniy karbidi tonerni tezda o'rab oladi, bu erigan kremniyning toner bilan aloqa qilishini qiyinlashtiradi, natijada sinterlangan tanada qoldiq uglerod hosil bo'ladi.
XRD natijalariga ko'ra, reaksiya bilan sinterlangan sicning fazaviy tarkibi α-SiC, β-SiC va erkin kremniydan iborat.
Yuqori haroratli reaksiya sinterlash jarayonida uglerod atomlari eritilgan kremniy α-ikkilamchi hosil bo'lishi orqali SiC yuzasida β-SiC boshlang'ich holatiga o'tadi. Kremniy-uglerod reaksiyasi ko'p miqdordagi reaksiya issiqligi bilan odatiy ekzotermik reaksiya bo'lgani uchun, qisqa muddatli o'z-o'zidan yuqori haroratli reaksiyadan so'ng tez sovutish suyuq kremniyda erigan uglerodning to'yinganligini oshiradi, natijada β-SiC zarralari uglerod shaklida cho'kadi va shu bilan materialning mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi. Shuning uchun, ikkilamchi β-SiC donalarini tozalash egilish kuchini oshirish uchun foydalidir. Si-SiC kompozit tizimida materialdagi erkin kremniy miqdori xom ashyodagi uglerod miqdorining oshishi bilan kamayadi.
Xulosa:
(1) Tayyorlangan reaktiv sinterlash shlamining yopishqoqligi uglerod qora miqdorining ortishi bilan ortadi; pH qiymati ishqoriy bo'lib, asta-sekin oshib boradi.
(2) Korpusdagi uglerod miqdorining oshishi bilan, avval presslash usuli bilan tayyorlangan reaksiya-sinterlangan keramikaning zichligi va egilish kuchi oshdi va keyin kamaydi. Uglerod qora miqdori dastlabki miqdordan 2,5 baravar ko'p bo'lganda, reaksiya sinterlashdan keyin yashil ignabargli uch nuqtali egilish kuchi va hajm zichligi juda yuqori bo'lib, mos ravishda 227,5 mpa va 3,093 g/sm3 ni tashkil qiladi.
(3) Juda ko'p uglerodga ega bo'lgan tana sinterlanganda, tananing tanasida yoriqlar va qora "sendvich" joylari paydo bo'ladi. Yorilishning sababi shundaki, reaksiya sinterlash jarayonida hosil bo'lgan kremniy oksidi gazini chiqarish oson emas, asta-sekin to'planadi, bosim ko'tariladi va uning siqilish effekti ignaning yorilishiga olib keladi. Sinter ichidagi qora "sendvich" sohasida reaksiyada ishtirok etmaydigan ko'p miqdordagi uglerod mavjud.
Nashr vaqti: 2023-yil 10-iyul