Obsah uhlíka každého lomu spekanej vzorky je odlišný, s obsahom uhlíka A-2,5 % hmotn. v tomto rozsahu, čím sa vytvorí hustý materiál takmer bez pórov, ktorý sa skladá z rovnomerne rozložených častíc karbidu kremíka a voľného kremíka. S nárastom prídavku uhlíka sa obsah reakčne spekaného karbidu kremíka postupne zvyšuje, veľkosť častíc karbidu kremíka sa zvyšuje a karbid kremíka je navzájom spojený do tvaru skeletu. Nadmerný obsah uhlíka však môže ľahko viesť k zvyškovému uhlíku v sintrovanom tele. Keď sa sadze ďalej zvýšia na 3a, spekanie vzorky nie je úplné a vo vnútri sa objavia čierne „medzivrstvy“.
Keď uhlík reaguje s roztaveným kremíkom, jeho objemová expanzia je 234 %, vďaka čomu je mikroštruktúra reakčne spekaného karbidu kremíka úzko spojená s obsahom uhlíka v predvalku. Keď je obsah uhlíka v predvalku malý, karbid kremíka generovaný reakciou kremík-uhlík nestačí na vyplnenie pórov okolo uhlíkového prášku, čo vedie k veľkému množstvu voľného kremíka vo vzorke. So zvýšením obsahu uhlíka v predvalku môže reakčný spekaný karbid kremíka úplne vyplniť póry okolo uhlíkového prášku a spojiť pôvodný karbid kremíka dohromady. V tomto čase klesá obsah voľného kremíka vo vzorke a zvyšuje sa hustota sintrovaného telesa. Keď je však v bloku viac uhlíka, sekundárny karbid kremíka vytvorený reakciou medzi uhlíkom a kremíkom rýchlo obklopí toner, čo sťažuje kontakt roztaveného kremíka s tonerom, čo vedie k zvyškovému uhlíku v sintrovanom telese.
Podľa výsledkov XRD je fázové zloženie reakčne sintrovaného sic α-SiC, β-SiC a voľný kremík.
V procese vysokoteplotného reakčného spekania atómy uhlíka migrujú do počiatočného stavu na povrchu SiC β-SiC pomocou α-sekundárnej tvorby roztaveného kremíka. Keďže reakcia kremík-uhlík je typická exotermická reakcia s veľkým množstvom reakčného tepla, rýchle ochladenie po krátkom období spontánnej vysokoteplotnej reakcie zvyšuje nasýtenie uhlíka rozpusteného v tekutom kremíku, takže častice β-SiC vyzrážané v forme uhlíka, čím sa zlepšujú mechanické vlastnosti materiálu. Sekundárne zjemnenie zrna β-SiC je preto prospešné pre zlepšenie pevnosti v ohybe. V Si-SiC kompozitnom systéme obsah voľného kremíka v materiáli klesá s nárastom obsahu uhlíka v surovine.
Záver:
(1) Viskozita pripravenej reaktívnej sintrovacej suspenzie sa zvyšuje so zvyšujúcim sa množstvom sadzí; Hodnota pH je zásaditá a postupne sa zvyšuje.
(2) So zvyšujúcim sa obsahom uhlíka v telese sa hustota a pevnosť v ohybe reakčne spekanej keramiky pripravenej lisovaním najskôr zvyšovala a potom znižovala. Keď je množstvo sadzí 2,5-násobok pôvodného množstva, trojbodová pevnosť v ohybe a objemová hustota surového ingotu po reakčnom spekaní sú veľmi vysoké, čo je 227,5 mpa a 3,093 g/cm3.
(3) Keď je karoséria s príliš veľkým množstvom uhlíka sintrovaná, v tele karosérie sa objavia praskliny a čierne „sendvičové“ oblasti. Dôvodom praskania je, že plynný oxid kremičitý vznikajúci v procese reakčného spekania nie je ľahké vypúšťať, postupne sa hromadí, tlak stúpa a jeho pretláčací efekt vedie k praskaniu predliatku. V čiernej oblasti „sendviča“ vo vnútri aglomerátu je veľké množstvo uhlíka, ktoré sa nezúčastňuje reakcie.
Čas odoslania: 10. júl 2023