El contingut de carboni de cada fractura d'espècimen sinteritzat és diferent, amb un contingut de carboni d'A-2,5% en peso en aquest rang, formant un material dens gairebé sense porus, que es compon de partícules de carbur de silici distribuïdes uniformement i silici lliure. Amb l'augment de l'addició de carboni, el contingut de carbur de silici sinteritzat per reacció augmenta gradualment, la mida de les partícules del carbur de silici augmenta i el carbur de silici es connecta entre si en forma d'esquelet. Tanmateix, un contingut excessiu de carboni pot conduir fàcilment a carboni residual al cos sinteritzat. Quan el negre de carboni augmenta encara més a 3a, la sinterització de la mostra és incompleta i apareixen "capes intercalades" negres a l'interior.
Quan el carboni reacciona amb el silici fos, la seva taxa d'expansió de volum és del 234%, cosa que fa que la microestructura del carbur de silici sinteritzat per reacció estigui molt relacionada amb el contingut de carboni de la palangana. Quan el contingut de carboni a la palangana és petit, el carbur de silici generat per la reacció silici-carboni no és suficient per omplir els porus al voltant de la pols de carboni, donant lloc a una gran quantitat de silici lliure a la mostra. Amb l'augment del contingut de carboni a la palangana, el carbur de silici sinteritzat per reacció pot omplir completament els porus al voltant de la pols de carboni i connectar el carbur de silici original. En aquest moment, el contingut de silici lliure de la mostra disminueix i la densitat del cos sinteritzat augmenta. Tanmateix, quan hi ha més carboni a la palangana, el carbur de silici secundari generat per la reacció entre carboni i silici envolta ràpidament el tòner, dificultant que el silici fos en contacte amb el tòner, donant lloc a carboni residual al cos sinteritzat.
Segons els resultats de XRD, la composició de fase del sic sinteritzat per reacció és α-SiC, β-SiC i silici lliure.
En el procés de sinterització de reacció a alta temperatura, els àtoms de carboni migren a l'estat inicial a la superfície de SiC β-SiC mitjançant la formació secundària α de silici fos. Atès que la reacció silici-carboni és una reacció exotèrmica típica amb una gran quantitat de calor de reacció, el refredament ràpid després d'un curt període de reacció espontània a alta temperatura augmenta la susaturació del carboni dissolt en silici líquid, de manera que les partícules β-SiC precipiten al forma de carboni, millorant així les propietats mecàniques del material. Per tant, el refinament secundari del gra β-SiC és beneficiós per a la millora de la resistència a la flexió. En el sistema compost Si-SiC, el contingut de silici lliure en el material disminueix amb l'augment del contingut de carboni a la matèria primera.
Conclusió:
(1) La viscositat de la pasta de sinterització reactiva preparada augmenta amb l'augment de la quantitat de negre de carboni; El valor del pH és alcalí i augmenta gradualment.
(2) Amb l'augment del contingut de carboni al cos, la densitat i la resistència a la flexió de les ceràmiques sinteritzades per reacció preparades mitjançant el mètode de premsat primer van augmentar i després van disminuir. Quan la quantitat de negre de carboni és 2,5 vegades la quantitat inicial, la resistència a la flexió de tres punts i la densitat a granel de la palangana verda després de la sinterització de la reacció són molt altes, que són 227,5mpa i 3,093g/cm3, respectivament.
(3) Quan el cos amb massa carboni està sinteritzat, apareixeran esquerdes i zones negres "entrepà" al cos del cos. El motiu de l'esquerda és que el gas d'òxid de silici generat en el procés de sinterització de reacció no és fàcil de descarregar, s'acumula gradualment, la pressió augmenta i el seu efecte d'enganxament condueix a l'esquerda de la palangana. A la zona negra del "entrepà" dins del sinter, hi ha una gran quantitat de carboni que no està implicada en la reacció.
Hora de publicació: 10-jul-2023