આ શ્રેણીમાં A-2.5 awt.% ની કાર્બન સામગ્રી સાથે, દરેક સિન્ટર્ડ નમૂનાના અસ્થિભંગની કાર્બન સામગ્રી અલગ છે, જે લગભગ કોઈ છિદ્રો વિના ગાઢ સામગ્રી બનાવે છે, જે સમાનરૂપે વિતરિત સિલિકોન કાર્બાઇડ કણો અને મુક્ત સિલિકોનથી બનેલું છે. કાર્બન ઉમેરા સાથે, પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડની સામગ્રી ધીમે ધીમે વધે છે, સિલિકોન કાર્બાઇડના કણોનું કદ વધે છે, અને સિલિકોન કાર્બાઇડ એકબીજા સાથે હાડપિંજરના આકારમાં જોડાયેલા હોય છે. જો કે, અતિશય કાર્બન સામગ્રી સરળતાથી સિન્ટર્ડ બોડીમાં અવશેષ કાર્બન તરફ દોરી શકે છે. જ્યારે કાર્બન બ્લેકને 3a સુધી વધારી દેવામાં આવે છે, ત્યારે નમૂનાનું સિન્ટરિંગ અધૂરું હોય છે, અને અંદર કાળા "ઇન્ટરલેયર્સ" દેખાય છે.
જ્યારે કાર્બન પીગળેલા સિલિકોન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે તેનો વોલ્યુમ વિસ્તરણ દર 234% છે, જે પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને બિલેટમાં કાર્બન સામગ્રી સાથે નજીકથી સંબંધિત બનાવે છે. જ્યારે બિલેટમાં કાર્બનનું પ્રમાણ નાનું હોય છે, ત્યારે સિલિકોન-કાર્બન પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ સિલિકોન કાર્બાઇડ કાર્બન પાવડરની આસપાસના છિદ્રોને ભરવા માટે પૂરતું નથી, પરિણામે નમૂનામાં મોટા પ્રમાણમાં મુક્ત સિલિકોન મળે છે. બિલેટમાં કાર્બન સામગ્રીના વધારા સાથે, પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ કાર્બન પાવડરની આસપાસના છિદ્રોને સંપૂર્ણપણે ભરી શકે છે અને મૂળ સિલિકોન કાર્બાઇડને એકસાથે જોડી શકે છે. આ સમયે, નમૂનામાં ફ્રી સિલિકોનની સામગ્રી ઘટે છે અને સિન્ટર્ડ બોડીની ઘનતા વધે છે. જો કે, જ્યારે બિલેટમાં વધુ કાર્બન હોય છે, ત્યારે કાર્બન અને સિલિકોન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા પેદા થતી ગૌણ સિલિકોન કાર્બાઇડ ઝડપથી ટોનરને ઘેરી લે છે, જેનાથી પીગળેલા સિલિકોન માટે ટોનરનો સંપર્ક કરવો મુશ્કેલ બને છે, પરિણામે સિન્ટર્ડ બોડીમાં શેષ કાર્બન થાય છે.
XRD પરિણામો અનુસાર, પ્રતિક્રિયા-sintered sic ની તબક્કા રચના α-SiC, β-SiC અને મુક્ત સિલિકોન છે.
ઉચ્ચ તાપમાનની પ્રતિક્રિયા સિન્ટરિંગની પ્રક્રિયામાં, કાર્બન અણુઓ પીગળેલા સિલિકોન α-સેકન્ડરી રચના દ્વારા SiC સપાટી β-SiC પર પ્રારંભિક સ્થિતિમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. સિલિકોન-કાર્બન પ્રતિક્રિયા એ મોટી માત્રામાં પ્રતિક્રિયા ગરમી સાથેની લાક્ષણિક એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા હોવાથી, સ્વયંસ્ફુરિત ઉચ્ચ તાપમાનની પ્રતિક્રિયાના ટૂંકા ગાળા પછી ઝડપી ઠંડક, પ્રવાહી સિલિકોનમાં ઓગળેલા કાર્બનના સંતૃપ્તિમાં વધારો કરે છે, જેથી β-SiC કણોમાં ઘટાડો થાય છે. કાર્બનનું સ્વરૂપ, ત્યાં સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારે છે. તેથી, સેકન્ડરી β-SiC અનાજનું શુદ્ધિકરણ બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થના સુધારા માટે ફાયદાકારક છે. Si-SiC કમ્પોઝિટ સિસ્ટમમાં, કાચા માલમાં કાર્બન સામગ્રીના વધારા સાથે સામગ્રીમાં મુક્ત સિલિકોનની સામગ્રી ઘટે છે.
નિષ્કર્ષ:
(1) તૈયાર પ્રતિક્રિયાશીલ સિન્ટરિંગ સ્લરીની સ્નિગ્ધતા કાર્બન બ્લેકની માત્રામાં વધારો સાથે વધે છે; pH મૂલ્ય આલ્કલાઇન છે અને ધીમે ધીમે વધે છે.
(2) શરીરમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધવાથી, દબાવવાની પદ્ધતિથી તૈયાર કરાયેલા પ્રતિક્રિયા-સિન્ટર્ડ સિરામિક્સની ઘનતા અને બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ પહેલા વધે છે અને પછી ઘટે છે. જ્યારે કાર્બન બ્લેકની માત્રા પ્રારંભિક રકમના 2.5 ગણી હોય છે, ત્યારે ત્રણ-બિંદુની બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ અને રિએક્શન સિન્ટરિંગ પછી ગ્રીન બિલેટની બલ્ક ડેન્સિટી ખૂબ ઊંચી હોય છે, જે અનુક્રમે 227.5mpa અને 3.093g/cm3 છે.
(3) જ્યારે વધુ પડતા કાર્બનવાળા શરીરને સિન્ટર કરવામાં આવે છે, ત્યારે શરીરના શરીરમાં તિરાડો અને કાળા "સેન્ડવીચ" વિસ્તારો દેખાશે. ક્રેકીંગનું કારણ એ છે કે રિએક્શન સિન્ટરિંગની પ્રક્રિયામાં પેદા થતો સિલિકોન ઓક્સાઇડ ગેસ ડિસ્ચાર્જ કરવામાં સરળ નથી, ધીમે ધીમે એકઠું થાય છે, દબાણ વધે છે અને તેની જેકિંગ અસર બિલેટના ક્રેકીંગ તરફ દોરી જાય છે. સિન્ટરની અંદરના કાળા "સેન્ડવિચ" વિસ્તારમાં, કાર્બનનો મોટો જથ્થો છે જે પ્રતિક્રિયામાં સામેલ નથી.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-10-2023