Iga paagutatud proovimurru süsinikusisaldus on erinev, selles vahemikus on süsinikusisaldus A-2,5 massiprotsenti, moodustades peaaegu poorideta tiheda materjali, mis koosneb ühtlaselt jaotunud ränikarbiidi osakestest ja vabast ränist. Süsiniku lisamise suurenemisega suureneb reaktsiooniga paagutatud ränikarbiidi sisaldus järk-järgult, ränikarbiidi osakeste suurus suureneb ja ränikarbiid ühendatakse üksteisega skeleti kujul. Liigne süsinikusisaldus võib aga kergesti viia paagutatud kehasse jääksüsiniku tekkeni. Kui tahma veelgi suurendada 3a-ni, on proovi paagutamine poolik ja sisse ilmuvad mustad "vahekihid".
Kui süsinik reageerib sula räniga, on selle ruumala laienemise kiirus 234%, mis muudab reaktsiooniga paagutatud ränikarbiidi mikrostruktuuri tihedalt seotud tooriku süsinikusisaldusega. Kui tooriku süsinikusisaldus on väike, ei piisa räni-süsinik reaktsioonil tekkinud ränikarbiidist süsinikupulbrit ümbritsevate pooride täitmiseks, mistõttu proovis on palju vaba räni. Tooriku süsinikusisalduse suurenemisega suudab reaktsiooniga paagutatud ränikarbiid süsiniku pulbri ümber olevad poorid täielikult täita ja ühendada algse ränikarbiidi omavahel. Sel ajal vaba räni sisaldus proovis väheneb ja paagutatud keha tihedus suureneb. Kui aga tooriku sees on rohkem süsinikku, ümbritseb süsiniku ja räni vahelisel reaktsioonil tekkinud sekundaarne ränikarbiid kiiresti tooneri ümber, muutes sularäni kontakti tooneriga raskeks, mille tulemusena jääb paagutatud kehasse süsiniku jääk.
XRD tulemuste kohaselt on reaktsiooniga paagutatud sic faasi koostis α-SiC, β-SiC ja vaba räni.
Kõrge temperatuuriga reaktsiooniga paagutamise protsessis migreeruvad süsinikuaatomid SiC pinnal β-SiC algolekusse sula räni α-sekundaarse moodustumise teel. Kuna räni-süsinik reaktsioon on tüüpiline eksotermiline reaktsioon suure reaktsioonisoojuse korral, suurendab kiire jahutamine pärast lühikest spontaanset kõrge temperatuuriga reaktsiooni perioodi vedelas ränis lahustunud süsiniku küllastumist, nii et β-SiC osakesed sadestuvad süsiniku kujul, parandades seeläbi materjali mehaanilisi omadusi. Seetõttu on sekundaarne β-SiC terade viimistlemine kasulik paindetugevuse parandamiseks. Si-SiC komposiitsüsteemis vaba räni sisaldus materjalis väheneb süsinikusisalduse suurenemisega tooraines.
Järeldus:
(1) Valmistatud reaktiivse paagutussuspensiooni viskoossus suureneb tahma koguse suurenemisega; PH väärtus on aluseline ja tõuseb järk-järgult.
(2) Koos süsinikusisalduse suurenemisega kehas suurenes pressmeetodil valmistatud reaktsioonipaagutatud keraamika tihedus ja paindetugevus esmalt ja seejärel vähenes. Kui tahma kogus on 2,5 korda suurem kui algkogus, on rohelise tooriku kolmepunktiline paindetugevus ja puistetihedus pärast reaktsioonipaagutamist väga kõrged, mis on vastavalt 227,5 mpa ja 3,093 g/cm3.
(3) Kui liiga palju süsinikku sisaldav keha paagutatakse, tekivad kehasse praod ja mustad „võileiva“ alad. Pragunemise põhjuseks on see, et reaktsioonipaagutamise käigus tekkivat ränioksiidi gaasi ei ole lihtne välja lasta, see koguneb järk-järgult, rõhk tõuseb ja selle tungrauaefekt põhjustab tooriku pragunemist. Paaguti sees olevas mustas „võileiva“ piirkonnas on suur kogus süsinikku, mis ei osale reaktsioonis.
Postitusaeg: juuli-10-2023