प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड सिलिकॉन कार्बाइड की सूक्ष्म संरचना पर कार्बन सामग्री का प्रभाव

प्रत्येक sintered नमूना फ्रैक्चर की कार्बन सामग्री अलग है, इस सीमा में A-2.5 awt.% की कार्बन सामग्री के साथ, लगभग कोई छिद्र नहीं के साथ एक घने सामग्री का निर्माण होता है, जो समान रूप से वितरित सिलिकॉन कार्बाइड कणों और मुक्त सिलिकॉन से बना होता है। कार्बन जोड़ में वृद्धि के साथ, प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड सिलिकॉन कार्बाइड की सामग्री धीरे-धीरे बढ़ती है, सिलिकॉन कार्बाइड के कण आकार में वृद्धि होती है, और सिलिकॉन कार्बाइड एक कंकाल के आकार में एक दूसरे से जुड़ा होता है। हालाँकि, अत्यधिक कार्बन सामग्री आसानी से पापयुक्त शरीर में अवशिष्ट कार्बन का कारण बन सकती है। जब कार्बन ब्लैक को 3ए तक बढ़ाया जाता है, तो नमूने की सिंटरिंग अधूरी होती है, और अंदर काली "इंटरलेयर" दिखाई देती हैं।

जब कार्बन पिघले हुए सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो इसकी मात्रा विस्तार दर 234% होती है, जो प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड सिलिकॉन कार्बाइड की सूक्ष्म संरचना को बिलेट में कार्बन सामग्री से निकटता से संबंधित बनाती है। जब बिलेट में कार्बन की मात्रा छोटी होती है, तो सिलिकॉन-कार्बन प्रतिक्रिया से उत्पन्न सिलिकॉन कार्बाइड कार्बन पाउडर के आसपास के छिद्रों को भरने के लिए पर्याप्त नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप नमूने में बड़ी मात्रा में मुक्त सिलिकॉन होता है। बिलेट में कार्बन सामग्री की वृद्धि के साथ, प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड सिलिकॉन कार्बाइड कार्बन पाउडर के चारों ओर छिद्रों को पूरी तरह से भर सकता है और मूल सिलिकॉन कार्बाइड को एक साथ जोड़ सकता है। इस समय, नमूने में मुक्त सिलिकॉन की मात्रा कम हो जाती है और पापयुक्त शरीर का घनत्व बढ़ जाता है। हालाँकि, जब बिलेट में अधिक कार्बन होता है, तो कार्बन और सिलिकॉन के बीच प्रतिक्रिया से उत्पन्न द्वितीयक सिलिकॉन कार्बाइड तेजी से टोनर को घेर लेता है, जिससे पिघले हुए सिलिकॉन के लिए टोनर से संपर्क करना मुश्किल हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पापी शरीर में अवशिष्ट कार्बन रह जाता है।

एक्सआरडी परिणामों के अनुसार, प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड एसआईसी की चरण संरचना α-SiC, β-SiC और मुक्त सिलिकॉन है।

उच्च तापमान प्रतिक्रिया सिंटरिंग की प्रक्रिया में, कार्बन परमाणु पिघले हुए सिलिकॉन α-माध्यमिक गठन द्वारा SiC सतह β-SiC पर प्रारंभिक अवस्था में चले जाते हैं। चूंकि सिलिकॉन-कार्बन प्रतिक्रिया बड़ी मात्रा में प्रतिक्रिया गर्मी के साथ एक विशिष्ट एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है, सहज उच्च तापमान प्रतिक्रिया की एक छोटी अवधि के बाद तेजी से ठंडा होने से तरल सिलिकॉन में घुले कार्बन की संतृप्ति बढ़ जाती है, जिससे β-SiC कण अवक्षेपित हो जाते हैं। कार्बन का रूप, जिससे सामग्री के यांत्रिक गुणों में सुधार होता है। इसलिए, द्वितीयक β-SiC अनाज शोधन झुकने की ताकत में सुधार के लिए फायदेमंद है। Si-SiC मिश्रित प्रणाली में, कच्चे माल में कार्बन सामग्री की वृद्धि के साथ सामग्री में मुक्त सिलिकॉन की सामग्री कम हो जाती है।

निष्कर्ष:

(1) तैयार प्रतिक्रियाशील सिंटरिंग घोल की चिपचिपाहट कार्बन ब्लैक की मात्रा बढ़ने के साथ बढ़ जाती है; पीएच मान क्षारीय होता है और धीरे-धीरे बढ़ता है।

(2) शरीर में कार्बन सामग्री की वृद्धि के साथ, दबाने की विधि द्वारा तैयार प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड सिरेमिक की घनत्व और झुकने की शक्ति पहले बढ़ी और फिर घट गई। जब कार्बन ब्लैक की मात्रा प्रारंभिक मात्रा से 2.5 गुना होती है, तो प्रतिक्रिया सिंटरिंग के बाद हरे बिलेट की तीन-बिंदु झुकने की ताकत और थोक घनत्व बहुत अधिक होता है, जो क्रमशः 227.5mpa और 3.093g/cm3 होते हैं।

(3) जब शरीर में बहुत अधिक कार्बन जमा हो जाता है, तो शरीर में दरारें और काले "सैंडविच" क्षेत्र दिखाई देंगे। क्रैकिंग का कारण यह है कि प्रतिक्रिया सिंटरिंग की प्रक्रिया में उत्पन्न सिलिकॉन ऑक्साइड गैस का निर्वहन करना आसान नहीं है, धीरे-धीरे जमा होता है, दबाव बढ़ता है, और इसके जैकिंग प्रभाव से बिलेट में दरार आ जाती है। सिंटर के अंदर काले "सैंडविच" क्षेत्र में, बड़ी मात्रा में कार्बन होता है जो प्रतिक्रिया में शामिल नहीं होता है।