Conținutul de carbon al fiecărei fracturi de eșantion sinterizat este diferit, cu un conținut de carbon de A-2,5% în greutate în acest interval, formând un material dens aproape fără pori, care este compus din particule de carbură de siliciu distribuite uniform și siliciu liber. Odată cu creșterea adăugării de carbon, conținutul de carbură de siliciu sinterizată prin reacție crește treptat, dimensiunea particulelor de carbură de siliciu crește, iar carbura de siliciu este conectată între ele într-o formă de schelet. Cu toate acestea, conținutul excesiv de carbon poate duce cu ușurință la carbon rezidual în corpul sinterizat. Când negrul de fum este crescut în continuare la 3a, sinterizarea probei este incompletă, iar în interior apar „straturi intermediare” negre.
Când carbonul reacționează cu siliciul topit, rata sa de expansiune în volum este de 234%, ceea ce face ca microstructura carburii de siliciu sinterizate prin reacție să fie strâns legată de conținutul de carbon din țagle. Când conținutul de carbon din țagle este mic, carbura de siliciu generată de reacția siliciu-carbon nu este suficientă pentru a umple porii din jurul pulberii de carbon, rezultând o cantitate mare de siliciu liber în probă. Odată cu creșterea conținutului de carbon din țagle, carbura de siliciu sinterizată prin reacție poate umple complet porii din jurul pulberii de carbon și poate conecta carbura de siliciu originală împreună. În acest moment, conținutul de siliciu liber din probă scade și densitatea corpului sinterizat crește. Cu toate acestea, atunci când există mai mult carbon în țagle, carbura de siliciu secundară generată de reacția dintre carbon și siliciu înconjoară rapid tonerul, ceea ce face dificilă contactul siliciului topit cu tonerul, rezultând carbon rezidual în corpul sinterizat.
Conform rezultatelor XRD, compoziția de fază a sicului sinterizat prin reacție este α-SiC, β-SiC și siliciu liber.
În procesul de sinterizare cu reacție la temperatură înaltă, atomii de carbon migrează la starea inițială pe suprafața SiC β-SiC prin formarea secundară a siliciului topit. Deoarece reacția siliciu-carbon este o reacție exotermă tipică cu o cantitate mare de căldură de reacție, răcirea rapidă după o perioadă scurtă de reacție spontană la temperatură ridicată crește susaturarea carbonului dizolvat în siliciu lichid, astfel încât particulele β-SiC precipitate în formă de carbon, îmbunătățind astfel proprietățile mecanice ale materialului. Prin urmare, rafinarea secundară a granulelor β-SiC este benefică pentru îmbunătățirea rezistenței la încovoiere. În sistemul compozit Si-SiC, conținutul de siliciu liber din material scade odată cu creșterea conținutului de carbon din materia primă.
Concluzie:
(1) Vâscozitatea suspensiei de sinterizare reactivă preparată crește odată cu creșterea cantității de negru de fum; Valoarea pH-ului este alcalină și crește treptat.
(2) Odată cu creșterea conținutului de carbon din corp, densitatea și rezistența la încovoiere a ceramicii sinterizate prin reacție preparate prin metoda de presare au crescut mai întâi și apoi au scăzut. Când cantitatea de negru de fum este de 2,5 ori mai mare decât cantitatea inițială, rezistența la încovoiere în trei puncte și densitatea în vrac a țaglei verzi după sinterizarea prin reacție sunt foarte mari, care sunt 227,5mpa și, respectiv, 3,093g/cm3.
(3) Când corpul cu prea mult carbon este sinterizat, în corpul corpului vor apărea fisuri și zone negre „sandwich”. Motivul fisurării este că gazul de oxid de siliciu generat în procesul de sinterizare de reacție nu este ușor de descărcat, se acumulează treptat, presiunea crește, iar efectul său de cric duce la crăparea țaglei. În zona „sandwich” neagră din interiorul sinterului, există o cantitate mare de carbon care nu este implicată în reacție.
Ora postării: Iul-10-2023