Kandungan karbon pada setiap rekahan spesimen yang disinter berbeda-beda, dengan kandungan karbon A-2,5 awt.% pada kisaran tersebut, membentuk material padat hampir tanpa pori, yang tersusun dari partikel silikon karbida yang terdistribusi merata dan silikon bebas. Dengan meningkatnya penambahan karbon, kandungan silikon karbida sinter reaksi meningkat secara bertahap, ukuran partikel silikon karbida meningkat, dan silikon karbida dihubungkan satu sama lain dalam bentuk kerangka. Namun kandungan karbon yang berlebihan dapat dengan mudah menyebabkan sisa karbon pada badan sinter. Ketika karbon hitam ditingkatkan lebih lanjut menjadi 3a, sintering sampel tidak lengkap, dan “lapisan” hitam muncul di dalamnya.
Ketika karbon bereaksi dengan silikon cair, laju pemuaian volumenya adalah 234%, yang membuat struktur mikro silikon karbida sinter reaksi berkaitan erat dengan kandungan karbon dalam billet. Ketika kandungan karbon dalam billet kecil, silikon karbida yang dihasilkan oleh reaksi silikon-karbon tidak cukup untuk mengisi pori-pori di sekitar bubuk karbon, sehingga menghasilkan sejumlah besar silikon bebas dalam sampel. Dengan meningkatnya kandungan karbon dalam billet, silikon karbida sinter reaksi dapat sepenuhnya mengisi pori-pori di sekitar bubuk karbon dan menyatukan silikon karbida asli. Pada saat ini, kandungan silikon bebas dalam sampel berkurang dan kepadatan benda sinter meningkat. Namun, ketika ada lebih banyak karbon dalam billet, silikon karbida sekunder yang dihasilkan oleh reaksi antara karbon dan silikon dengan cepat mengelilingi toner, sehingga menyulitkan silikon cair untuk menghubungi toner, sehingga menghasilkan sisa karbon dalam badan sinter.
Berdasarkan hasil XRD, komposisi fasa sic sinter reaksi adalah α-SiC, β-SiC dan silikon bebas.
Dalam proses sintering reaksi suhu tinggi, atom karbon bermigrasi ke keadaan awal pada permukaan SiC β-SiC melalui pembentukan silikon cair α-sekunder. Karena reaksi silikon-karbon adalah reaksi eksotermik yang khas dengan sejumlah besar panas reaksi, pendinginan cepat setelah reaksi suhu tinggi spontan dalam waktu singkat meningkatkan jenuhasi karbon yang terlarut dalam silikon cair, sehingga partikel β-SiC diendapkan dalam silikon cair. bentuk karbon, sehingga meningkatkan sifat mekanik material. Oleh karena itu, penghalusan butiran β-SiC sekunder bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan lentur. Pada sistem komposit Si-SiC, kandungan silikon bebas dalam bahan menurun seiring dengan meningkatnya kandungan karbon dalam bahan baku.
Kesimpulan:
(1) Viskositas bubur sintering reaktif yang disiapkan meningkat seiring dengan peningkatan jumlah karbon hitam; Nilai pH bersifat basa dan meningkat secara bertahap.
(2) Dengan meningkatnya kandungan karbon dalam tubuh, kepadatan dan kekuatan lentur keramik sinter reaksi yang dibuat dengan metode pengepresan terlebih dahulu meningkat dan kemudian menurun. Ketika jumlah karbon hitam 2,5 kali lipat dari jumlah awal, kekuatan lentur tiga titik dan kerapatan curah billet hijau setelah reaksi sintering sangat tinggi, yaitu masing-masing 227,5mpa dan 3,093g/cm3.
(3) Ketika benda dengan terlalu banyak karbon disinter, retakan dan area “sandwich” hitam akan muncul di badan benda. Alasan terjadinya keretakan adalah karena gas silikon oksida yang dihasilkan dalam proses sintering reaksi tidak mudah dilepaskan, terakumulasi secara bertahap, tekanan meningkat, dan efek jackingnya menyebabkan retaknya billet. Di area “sandwich” hitam di dalam sinter, terdapat sejumlah besar karbon yang tidak terlibat dalam reaksi.
Waktu posting: 10 Juli 2023