Obsah uhlíku v každém lomu slinutého vzorku je jiný, s obsahem uhlíku A-2,5 hm. % v tomto rozmezí, tvoří hutný materiál téměř bez pórů, který je složen z rovnoměrně rozložených částic karbidu křemíku a volného křemíku. S nárůstem přídavku uhlíku se postupně zvyšuje obsah reakčního slinutého karbidu křemíku, zvětšuje se velikost částic karbidu křemíku a karbid křemíku je vzájemně spojen do tvaru skeletu. Nadměrný obsah uhlíku však může snadno vést ke zbytkovému uhlíku ve slinutém tělese. Když se saze dále zvýší na 3a, slinování vzorku není úplné a uvnitř se objeví černé „mezivrstvy“.
Když uhlík reaguje s roztaveným křemíkem, jeho objemová expanze je 234 %, díky čemuž mikrostruktura reakčního slinutého karbidu křemíku úzce souvisí s obsahem uhlíku v ingotu. Když je obsah uhlíku v předvalku malý, karbid křemíku generovaný reakcí křemík-uhlík nestačí k vyplnění pórů kolem uhlíkového prášku, což má za následek velké množství volného křemíku ve vzorku. Se zvýšením obsahu uhlíku v ingotu může reakční slinutý karbid křemíku plně vyplnit póry kolem uhlíkového prášku a spojit původní karbid křemíku dohromady. V této době klesá obsah volného křemíku ve vzorku a roste hustota slinutého tělesa. Pokud je však v bloku více uhlíku, sekundární karbid křemíku generovaný reakcí mezi uhlíkem a křemíkem rychle obklopí toner, což znesnadňuje kontakt roztaveného křemíku s tonerem, což má za následek zbytkový uhlík ve slinutém tělese.
Podle výsledků XRD je fázové složení reakčního slinutého sic α-SiC, β-SiC a volný křemík.
V procesu vysokoteplotního reakčního slinování atomy uhlíku migrují do výchozího stavu na povrchu SiC β-SiC pomocí α-sekundární tvorby roztaveného křemíku. Protože reakce křemík-uhlík je typická exotermická reakce s velkým množstvím reakčního tepla, rychlé ochlazení po krátké době spontánní vysokoteplotní reakce zvyšuje přesycení uhlíku rozpuštěného v kapalném křemíku, takže částice β-SiC vysrážené v formě uhlíku, čímž se zlepší mechanické vlastnosti materiálu. Sekundární zjemnění β-SiC zrna je proto výhodné pro zlepšení pevnosti v ohybu. V kompozitním systému Si-SiC obsah volného křemíku v materiálu klesá s nárůstem obsahu uhlíku v surovině.
Závěr:
(1) Viskozita připravené reaktivní slinovací kaše se zvyšuje se zvyšováním množství sazí; Hodnota pH je alkalická a postupně se zvyšuje.
(2) S nárůstem obsahu uhlíku v tělese se hustota a pevnost v ohybu reakční slinuté keramiky připravené lisováním nejprve zvyšovala a poté snižovala. Když je množství sazí 2,5násobkem původního množství, tříbodová pevnost v ohybu a objemová hustota surového ingotu po reakčním slinování jsou velmi vysoké, což je 227,5 mpa a 3,093 g/cm3, v tomto pořadí.
(3) Když je karoserie s příliš velkým množstvím uhlíku spékána, v těle karoserie se objeví praskliny a černé „sendvičové“ oblasti. Důvodem praskání je, že plynný oxid křemíku vznikající v procesu reakčního slinování není snadné vypouštět, postupně se hromadí, tlak stoupá a jeho zvedání vede k praskání sochoru. V oblasti černého „sendviče“ uvnitř aglomerátu je velké množství uhlíku, který není zapojen do reakce.
Čas odeslání: 10. července 2023