O contido de carbono de cada fractura de mostra sinterizada é diferente, cun contido de carbono de A-2,5% en peso neste intervalo, formando un material denso case sen poros, que está composto por partículas de carburo de silicio distribuídas uniformemente e silicio libre. Co aumento da adición de carbono, o contido de carburo de silicio sinterizado por reacción aumenta gradualmente, o tamaño das partículas do carburo de silicio aumenta e o carburo de silicio está conectado entre si en forma de esqueleto. Non obstante, un contido excesivo de carbono pode levar facilmente a carbono residual no corpo sinterizado. Cando o negro de carbón se incrementa aínda máis a 3a, a sinterización da mostra é incompleta e aparecen no interior "capas intermedias" negras.
Cando o carbono reacciona co silicio fundido, a súa taxa de expansión do volume é do 234%, o que fai que a microestrutura do carburo de silicio sinterizado por reacción esté moi relacionada co contido de carbono no tocho. Cando o contido de carbono no tacho é pequeno, o carburo de silicio xerado pola reacción silicio-carbono non é suficiente para encher os poros ao redor do po de carbono, o que resulta nunha gran cantidade de silicio libre na mostra. Co aumento do contido de carbono no tacho, o carburo de silicio sinterizado por reacción pode encher completamente os poros ao redor do po de carbono e conectar o carburo de silicio orixinal. Neste momento, o contido de silicio libre na mostra diminúe e aumenta a densidade do corpo sinterizado. Non obstante, cando hai máis carbono no tocho, o carburo de silicio secundario xerado pola reacción entre o carbono e o silicio envolve rapidamente o tóner, o que dificulta que o silicio fundido entre en contacto co tóner, o que resulta en carbono residual no corpo sinterizado.
Segundo os resultados da XRD, a composición de fase do sic sinterizado pola reacción é α-SiC, β-SiC e silicio libre.
No proceso de sinterización de reacción a alta temperatura, os átomos de carbono migran ao estado inicial na superficie de SiC β-SiC mediante a formación secundaria α de silicio fundido. Dado que a reacción silicio-carbono é unha reacción exotérmica típica cunha gran cantidade de calor de reacción, o arrefriamento rápido despois dun curto período de reacción espontánea a alta temperatura aumenta a susaturación do carbono disolto no silicio líquido, polo que as partículas β-SiC precipitan no forma de carbono, mellorando así as propiedades mecánicas do material. Polo tanto, o refinamento de gran β-SiC secundario é beneficioso para a mellora da resistencia á flexión. No sistema composto Si-SiC, o contido de silicio libre no material diminúe co aumento do contido de carbono na materia prima.
Conclusión:
(1) A viscosidade da suspensión de sinterización reactiva preparada aumenta co aumento da cantidade de negro de carbón; O valor do pH é alcalino e aumenta gradualmente.
(2) Co aumento do contido de carbono no corpo, a densidade e a resistencia á flexión das cerámicas sinterizadas por reacción preparadas polo método de prensado primeiro aumentaron e despois diminuíron. Cando a cantidade de negro de carbón é 2,5 veces a cantidade inicial, a resistencia á flexión de tres puntos e a densidade aparente do tocho verde despois da sinterización da reacción son moi altas, que son 227,5 mpa e 3,093 g/cm3, respectivamente.
(3) Cando se sinteriza o corpo con demasiado carbono, aparecerán gretas e áreas negras de "sándwich" no corpo do corpo. O motivo da rachadura é que o gas de óxido de silicio xerado no proceso de sinterización de reacción non é fácil de descargar, acumúlase gradualmente, a presión aumenta e o seu efecto de elevación leva á rachadura do tocho. Na zona negra do "sándwich" dentro do sinter, hai unha gran cantidade de carbono que non está implicado na reacción.
Hora de publicación: 10-Xul-2023