Յուրաքանչյուր սինտրացված նմուշի կոտրվածքի ածխածնի պարունակությունը տարբեր է, այս միջակայքում ածխածնի պարունակությունը A-2.5 awt.% է, որը ձևավորում է խիտ նյութ, գրեթե առանց ծակոտիների, որը բաղկացած է հավասարաչափ բաշխված սիլիցիումի կարբիդի մասնիկներից և ազատ սիլիցիումից: Ածխածնի ավելացման հետ մեկտեղ աստիճանաբար մեծանում է ռեակցիայի միջոցով սինթեզված սիլիցիումի կարբիդի պարունակությունը, մեծանում է սիլիցիումի կարբիդի մասնիկների չափը, և սիլիցիումի կարբիդը կմախքի ձևով կապվում է միմյանց հետ։ Այնուամենայնիվ, ածխածնի ավելցուկ պարունակությունը հեշտությամբ կարող է հանգեցնել ածխածնի մնացորդների սինթրած մարմնում: Երբ ածխածնի սևը ավելանում է մինչև 3 ա, նմուշի սինթրումը թերի է լինում, և ներսում հայտնվում են սև «միջաշերտեր»:
Երբ ածխածինը փոխազդում է հալած սիլիցիումի հետ, նրա ծավալային ընդլայնման արագությունը կազմում է 234%, ինչը ստիպում է ռեակցիայի միջոցով սինթրեված սիլիցիումի կարբիդի միկրոկառուցվածքը սերտորեն կապված լինել ածխածնի պարունակության հետ բլիթում: Երբ բիլետում ածխածնի պարունակությունը փոքր է, սիլիցիում-ածխածին ռեակցիայի արդյունքում առաջացած սիլիցիումի կարբիդը բավարար չէ ածխածնի փոշու շուրջ ծակոտիները լցնելու համար, ինչի արդյունքում նմուշում մեծ քանակությամբ ազատ սիլիցիում է հայտնվում: Բիլետում ածխածնի պարունակության ավելացմամբ, ռեակցիայի միջոցով սինթեզված սիլիցիումի կարբիդը կարող է ամբողջությամբ լցնել ածխածնի փոշու շուրջ ծակոտիները և միացնել սկզբնական սիլիցիումի կարբիդը: Այս պահին նմուշում ազատ սիլիցիումի պարունակությունը նվազում է, իսկ սինթրած մարմնի խտությունը մեծանում է: Այնուամենայնիվ, երբ բիլետում ավելի շատ ածխածին կա, ածխածնի և սիլիցիումի ռեակցիայի արդյունքում առաջացած երկրորդական սիլիցիումի կարբիդը արագորեն շրջապատում է տոները՝ դժվարացնելով հալած սիլիցիումի շփումը տոների հետ, ինչի հետևանքով ածխածնի մնացորդ է առաջանում սինթրեված մարմնում:
Համաձայն XRD-ի արդյունքների, ռեակցիայի միջոցով սինթրեված sic-ի փուլային կազմը α-SiC, β-SiC և ազատ սիլիցիում է:
Բարձր ջերմաստիճանի ռեակցիայի սինթրման գործընթացում ածխածնի ատոմները գաղթում են սկզբնական վիճակի SiC մակերեսի β-SiC հալված սիլիցիումի α-երկրորդային գոյացմամբ։ Քանի որ սիլիցիում-ածխածին ռեակցիան տիպիկ էկզոտերմիկ ռեակցիա է մեծ քանակությամբ ռեակցիայի ջերմությամբ, արագ սառեցումը ինքնաբուխ բարձր ջերմաստիճանի ռեակցիայի կարճ ժամանակահատվածից հետո մեծացնում է հեղուկ սիլիցիումում լուծված ածխածնի հագեցվածությունը, այնպես որ β-SiC մասնիկները նստում են ածխածնի ձև, դրանով իսկ բարելավելով նյութի մեխանիկական հատկությունները: Հետևաբար, β-SiC հատիկի երկրորդական մաքրումը օգտակար է ճկման ուժի բարելավման համար: Si-SiC կոմպոզիտային համակարգում նյութում ազատ սիլիցիումի պարունակությունը նվազում է հումքի մեջ ածխածնի պարունակության ավելացման հետ։
Եզրակացություն:
(1) Պատրաստված ռեակտիվ սինտրինգի ցեխի մածուցիկությունը մեծանում է ածխածնի քանակի ավելացման հետ. pH-ի արժեքը ալկալային է և աստիճանաբար մեծանում է:
(2) Մարմնում ածխածնի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ, սեղմման մեթոդով պատրաստված ռեակցիայի սինթերմային կերամիկայի խտությունը և ճկման ուժը սկզբում մեծանում էին, իսկ հետո նվազում էին: Երբ ածխածնի սև քանակությունը սկզբնական քանակից 2,5 անգամ է, ռեակցիոն սինթրումից հետո կանաչ բիլետի երեք կետի ճկման ուժը և զանգվածային խտությունը շատ բարձր են, որոնք համապատասխանաբար կազմում են 227,5 մպա և 3,093 գ/սմ3:
(3) Երբ չափից շատ ածխածինով մարմինը թրծվում է, մարմնի մարմնում կհայտնվեն ճաքեր և սև «սենդվիչ» տարածքներ: Ճեղքման պատճառն այն է, որ ռեակցիոն սինթրման գործընթացում առաջացած սիլիցիումի օքսիդ գազը հեշտ չի լիցքաթափվում, աստիճանաբար կուտակվում է, ճնշումը բարձրանում է, և դրա ճեղքման էֆեկտը հանգեցնում է բիլետի ճեղքմանը։ Սինտերի ներսում գտնվող սև «սենդվիչ» տարածքում կա մեծ քանակությամբ ածխածին, որը չի մասնակցում ռեակցիային:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-10-2023