Katra saķepinātā parauga lūzuma oglekļa saturs ir atšķirīgs, ar oglekļa saturu A-2,5 mas.% šajā diapazonā, veidojot blīvu materiālu ar gandrīz bez porām, kas sastāv no vienmērīgi sadalītām silīcija karbīda daļiņām un brīvā silīcija. Palielinoties oglekļa pievienošanai, reakcijā saķepinātā silīcija karbīda saturs pakāpeniski palielinās, silīcija karbīda daļiņu izmērs palielinās, un silīcija karbīds ir savienots viens ar otru skeleta formā. Tomēr pārmērīgs oglekļa saturs var viegli novest pie oglekļa atlikuma saķepinātajā ķermenī. Kad ogle tiek vēl vairāk palielināta līdz 3a, parauga saķepināšana ir nepilnīga, un iekšpusē parādās melni “starpslāņi”.
Kad ogleklis reaģē ar izkausētu silīciju, tā tilpuma izplešanās ātrums ir 234%, kas padara reakcijā saķepināta silīcija karbīda mikrostruktūru cieši saistītu ar oglekļa saturu sagatavē. Ja oglekļa saturs sagatavē ir mazs, silīcija-oglekļa reakcijā radītais silīcija karbīds nav pietiekams, lai aizpildītu poras ap oglekļa pulveri, kā rezultātā paraugā ir liels brīvā silīcija daudzums. Palielinoties oglekļa saturam sagatavē, reakcijā saķepināts silīcija karbīds var pilnībā aizpildīt poras ap oglekļa pulveri un savienot oriģinālo silīcija karbīdu kopā. Šajā laikā brīvā silīcija saturs paraugā samazinās un saķepinātā ķermeņa blīvums palielinās. Tomēr, ja sagatavē ir vairāk oglekļa, sekundārais silīcija karbīds, kas rodas, reaģējot starp oglekli un silīciju, ātri ieskauj toneri, apgrūtinot izkausētā silīcija saskari ar toneri, kā rezultātā saķepinātajā korpusā paliek ogleklis.
Saskaņā ar XRD rezultātiem reakcijas saķepinātā sic fāzes sastāvs ir α-SiC, β-SiC un brīvais silīcijs.
Augstas temperatūras reakcijas saķepināšanas procesā oglekļa atomi migrē uz sākotnējo stāvokli uz SiC virsmas β-SiC, veidojot izkausētu silīcija α-sekundāro veidošanos. Tā kā silīcija-oglekļa reakcija ir tipiska eksotermiska reakcija ar lielu reakcijas siltuma daudzumu, strauja dzesēšana pēc īsa spontānas augstas temperatūras reakcijas perioda palielina šķidrā silīcijā izšķīdinātā oglekļa piesātinājumu, tādējādi β-SiC daļiņas izgulsnējas oglekļa veidā, tādējādi uzlabojot materiāla mehāniskās īpašības. Tāpēc sekundārā β-SiC graudu uzlabošana ir labvēlīga lieces izturības uzlabošanai. Si-SiC kompozītu sistēmā brīvā silīcija saturs materiālā samazinās, palielinoties oglekļa saturam izejmateriālā.
Secinājums:
(1) Sagatavotās reaktīvās saķepināšanas vircas viskozitāte palielinās, palielinoties ogļu daudzumam; PH vērtība ir sārmaina un pakāpeniski palielinās.
(2) Palielinoties oglekļa saturam ķermenī, ar presēšanas metodi sagatavotās reakcijas saķepinātās keramikas blīvums un lieces izturība vispirms palielinājās un pēc tam samazinājās. Ja ogļu daudzums ir 2,5 reizes lielāks par sākotnējo daudzumu, zaļās sagataves trīspunktu lieces izturība un tilpuma blīvums pēc reakcijas saķepināšanas ir ļoti augsts, kas ir attiecīgi 227,5 mpa un 3,093 g/cm3.
(3) Kad ķermenis ar pārāk daudz oglekļa tiek saķepināts, korpusa korpusā parādīsies plaisas un melni “sviestmaižu” laukumi. Plaisāšanas iemesls ir tas, ka reakcijas saķepināšanas procesā radušos silīcija oksīda gāzi nav viegli izvadīt, tā pakāpeniski uzkrājas, paaugstinās spiediens, un tās pacelšanas efekts izraisa sagataves plaisāšanu. Melnajā “sviestmaizes” zonā aglomerāta iekšpusē ir liels daudzums oglekļa, kas nav iesaistīts reakcijā.
Izlikšanas laiks: 10. jūlijs 2023