Kolefnisinnihald hvers hertra sýnisbrots er mismunandi, með kolefnisinnihald A-2,5 awt.% á þessu bili, myndar þétt efni með nánast engum svitaholum, sem er samsett úr jafndreifðum kísilkarbíðögnum og frjálsum kísil. Með aukinni kolefnisaukningu eykst innihald hvarfsintaðs kísilkarbíðs smám saman, kornastærð kísilkarbíðs eykst og kísilkarbíð er tengt hvert við annað í beinagrind. Hins vegar getur of mikið kolefnisinnihald auðveldlega leitt til kolefnisleifa í hertu líkamanum. Þegar kolsvartið er aukið enn frekar upp í 3a er hertun sýnisins ófullnægjandi og svört „millilög“ birtast inni.
Þegar kolefni hvarfast við bráðið sílikon er rúmmálsþensluhraði þess 234%, sem gerir örbyggingu hvarfsintaðs kísilkarbíðs nátengd kolefnisinnihaldinu í kútnum. Þegar kolefnisinnihaldið í kútnum er lítið nægir kísilkarbíðið sem myndast við kísil-kolefni hvarfið ekki til að fylla svitaholurnar í kringum kolefnisduftið, sem leiðir til mikið magn af frjálsu kísil í sýninu. Með aukningu á kolefnisinnihaldi í kútnum getur hvarfsintað kísilkarbíð fyllt að fullu svitaholurnar í kringum kolefnisduftið og tengt upprunalega kísilkarbíðið saman. Á þessum tíma minnkar innihald frjálss kísils í sýninu og þéttleiki hertu líkamans eykst. Hins vegar, þegar meira kolefni er í kútnum, umlykur aukakísilkarbíðið sem myndast við hvarfið milli kolefnis og kísils fljótt andlitsvatnið, sem gerir það erfitt fyrir bráðna sílikonið að komast í snertingu við andlitsvatnið, sem leiðir til afgangs kolefnis í hertu líkamanum.
Samkvæmt XRD niðurstöðum er fasasamsetning hvarfsintaðs sic α-SiC, β-SiC og frjáls sílikon.
Í ferli við háhitaviðbrögð sintrun, flytja kolefnisatóm til upphafsástands á SiC yfirborði β-SiC með bráðnu sílikon α-efri myndun. Þar sem kísil-kolefnis hvarfið er dæmigerð útverma hvarf með miklu magni af hvarfhita, eykur hröð kæling eftir stutt tímabil sjálfkrafa háhitahvarfs mettun kolefnis sem er leyst upp í fljótandi sílikoni, þannig að β-SiC agnirnar falla út í formi kolefnis og bætir þar með vélræna eiginleika efnisins. Þess vegna er efri β-SiC kornhreinsun gagnleg til að bæta beygjustyrk. Í Si-SiC samsettu kerfinu minnkar innihald frjálss kísils í efninu með aukningu kolefnisinnihalds í hráefninu.
Niðurstaða:
(1) Seigja tilbúinna hvarfgjarna sintunarlausnarinnar eykst með aukningu á magni kolsvarts; pH gildið er basískt og eykst smám saman.
(2) Með aukningu á kolefnisinnihaldi í líkamanum jókst þéttleiki og beygjustyrkur viðbragðshertu keramiksins sem er búið til með pressuaðferð fyrst og minnkaði síðan. Þegar magn kolsvarts er 2,5 sinnum af upphaflegu magni, eru þriggja punkta beygjustyrkur og rúmþyngd græna billetsins eftir hvarfsintun mjög há, sem eru 227,5 mpa og 3,093g/cm3, í sömu röð.
(3) Þegar líkaminn með of mikið kolefni er hertur, munu sprungur og svört „samloku“ svæði birtast í líkamanum. Ástæðan fyrir sprungunni er sú að kísiloxíðgasið sem myndast við viðbrögð sintrunar er ekki auðvelt að losa það, safnast smám saman upp, þrýstingurinn hækkar og jacking áhrif þess leiða til sprunga á billetinu. Í svörtu "samloku" svæðinu inni í sinterunni er mikið magn af kolefni sem tekur ekki þátt í hvarfinu.
Birtingartími: 10. júlí 2023