ווירקונג פון טשאַד אינהאַלט אויף מיקראָסטרוקטור פון רעאַקציע-סינטערד סיליקאָן קאַרבייד

דער קוילן-שטאָף אינהאַלט פון יעדן סינטערטן ספּעסאַמאַן בראָך איז אַנדערש, מיט אַ קוילן-שטאָף אינהאַלט פון A-2.5 awt.% אין דעם קייט, וואָס שאַפֿט אַ געדיכט מאַטעריאַל מיט כּמעט קיין פּאָרן, וואָס איז צוזאַמענגעשטעלט פון איינפֿאַך פֿאַרטיילטע סיליקאָן קאַרבייד פּאַרטיקלען און פֿרײַעם סיליקאָן. מיטן פֿאַרגרעסערן די צוגעגעבענע קוילן-שטאָף, וואַקסט דער אינהאַלט פֿון רעאַקציע-געסינטערט סיליקאָן קאַרבייד ביסלעכווײַז, די גרייס פֿון די פּאַרטיקלען פֿון סיליקאָן קאַרבייד וואַקסט, און סיליקאָן קאַרבייד איז פֿאַרבונדן איינער מיטן אַנדערן אין אַ סקעלעט פֿאָרעם. אָבער, איבערגעטריבענער קוילן-שטאָף אינהאַלט קען לייכט פֿירן צו רעשט פֿון קוילן-שטאָף אין דעם סינטערטן קערפּער. ווען דער קוילן-שוואַרץ ווערט ווײַטער פֿאַרגרעסערט צו 3a, איז די סינטערינג פֿון דעם מוסטער נישט פֿולשטענדיק, און שוואַרצע "צווישן-שיכטן" דערשייַנען אינעווייניק.

ווען קוילן רעאַגירט מיט געשמאָלצן סיליקאָן, איז זיין וואָלומען יקספּאַנשאַן קורס 234%, וואָס מאַכט די מיקראָסטרוקטור פון רעאַקציע-געסינטערעד סיליקאָן קאַרבייד ענג פֿאַרבונדן מיט דעם קוילן אינהאַלט אין די בילעט. ווען דער קוילן אינהאַלט אין די בילעט איז קליין, איז דער סיליקאָן קאַרבייד וואָס ווערט גענערירט דורך דער סיליקאָן-קוילן רעאַקציע נישט גענוג צו פֿילן די פּאָרן אַרום דעם קוילן פּודער, וואָס רעזולטירט אין אַ גרויסער מאָס פֿרייען סיליקאָן אין דער מוסטער. מיטן פֿאַרגרעסערן דעם קוילן אינהאַלט אין די בילעט, קען רעאַקציע-געסינטערעד סיליקאָן קאַרבייד פֿולשטענדיק פֿילן די פּאָרן אַרום דעם קוילן פּודער און פֿאַרבינדן דעם אָריגינעלן סיליקאָן קאַרבייד צוזאַמען. אין דעם מאָמענט, פֿאַרמינערט זיך דער אינהאַלט פֿון פֿרייען סיליקאָן אין דער מוסטער און די געדיכטקייט פֿון דעם געסינטערטן קערפּער פֿאַרגרעסערט זיך. אָבער, ווען עס איז מער קוילן אין די בילעט, אַרומרינגלט דער צווייטער סיליקאָן קאַרבייד וואָס ווערט גענערירט דורך דער רעאַקציע צווישן קוילן און סיליקאָן שנעל דעם טאָנער, מאַכנדיג עס שווער פֿאַר דעם געשמאָלצן סיליקאָן צו קאָנטאַקטירן דעם טאָנער, וואָס רעזולטירט אין רעשטלעך קוילן אין דעם געסינטערטן קערפּער.

לויט די XRD רעזולטאַטן, איז די פאַזע קאָמפּאָזיציע פון ​​רעאַקציע-סינטערד סיק α-SiC, β-SiC און פריי סיליקאָן.

אין דעם פּראָצעס פון הויך-טעמפּעראַטור רעאַקציע סינטערינג, מיגרירן קאַרבאָן אַטאָמען צו זייער אָנהייב צושטאַנד אויף דער SiC ייבערפלאַך β-SiC דורך געשמאָלצן סיליקאָן α-סעקונדערי פאָרמאַציע. זינט די סיליקאָן-קאַרבאָן רעאַקציע איז אַ טיפּישע עקזאָטערמישע רעאַקציע מיט אַ גרויסער מאָס רעאַקציע היץ, שנעלע קילונג נאָך אַ קורצער צייט פון ספּאָנטאַנע הויך-טעמפּעראַטור רעאַקציע פאַרגרעסערט די סאַטוראַציע פון ​​קאַרבאָן אויפגעלייזט אין פליסיק סיליקאָן, אַזוי אַז די β-SiC פּאַרטיקלען פּרעציפּיטירן אין דער פאָרעם פון קאַרבאָן, דערמיט ימפּרוווינג די מעכאַנישע אייגנשאַפטן פון דעם מאַטעריאַל. דעריבער, סעקונדערי β-SiC קערל ראַפינירונג איז נוציק פֿאַר דער פֿאַרבעסערונג פון בייגן שטאַרקייט. אין דער Si-SiC קאָמפּאָזיט סיסטעם, פאַרקלענערט זיך דער אינהאַלט פון פריי סיליקאָן אין דעם מאַטעריאַל מיט דער פאַרגרעסערונג פון קאַרבאָן אינהאַלט אין דעם רוי מאַטעריאַל.

מסקנא:

(1) די וויסקאָסיטי פון די צוגעגרייטע רעאַקטיווע סינטערינג סלאַרי וואַקסט מיטן פאַרגרעסערן די סומע פון ​​טשאַד שוואַרץ; דער pH ווערט איז אַלקאַליין און וואַקסט ביסלעכווייַז.

(2) מיטן פארגרעסערן דעם קוילן אינהאַלט אין דעם קערפער, איז די געדיכטקייט און בייג שטאַרקייט פון די רעאַקציע-סינטערד קעראַמיק צוגעגרייט דורך דעם פּרעסינג מעטאָד ערשט געשטיגן און דערנאָך געפאַלן. ווען די סומע פון ​​קוילן שוואַרץ איז 2.5 מאָל פון דער אָנהייב סומע, איז די דריי-פונקט בייג שטאַרקייט און פאַרנעם געדיכטקייט פון די גרינע בילעט נאָך רעאַקציע סינטערינג זייער הויך, וואָס זענען 227.5mpa און 3.093g/cm3, ריספּעקטיוולי.

(3) ווען דער קערפער מיט צו פיל קוילן ווערט געסינטערט, וועלן ריסן און שווארצע "סענדוויטש" געביטן דערשייַנען אין דעם קערפער. די סיבה פאר די ריסן איז ווייל דער סיליקאן אקסייד גאז וואס ווערט געשאפן אין דעם פראצעס פון רעאקציע סינטערינג איז נישט גרינג ארויסצולאזן, עס זאמלט זיך ביסלעכווייז, דער דרוק שטייגט, און זיין דזשעקינג עפעקט פירט צו די ריסן פון די בילעט. אין דעם שווארצן "סענדוויטש" געגנט אינעווייניק פון סינטער, איז דא א גרויסע מאס קוילן וואס איז נישט אריינגעמישט אין דער רעאקציע.