Садржај угљеника у свакој фракцији синтерованог узорка је различит, са садржајем угљеника од А-2,5 авт.% у овом опсегу, формирајући густ материјал скоро без пора, који се састоји од равномерно распоређених честица силицијум карбида и слободног силицијума. Са повећањем додавања угљеника, садржај реакционо синтерованог силицијум карбида се постепено повећава, величина честица силицијум карбида се повећава, а силицијум карбид се повезује један са другим у облику скелета. Међутим, прекомерни садржај угљеника може лако довести до заосталог угљеника у синтерованом телу. Када се чађа додатно повећа на 3а, синтеровање узорка је непотпуно, а унутра се појављују црни „слојеви“.
Када угљеник реагује са растопљеним силицијумом, његова запреминска експанзија је 234%, што чини микроструктуру реакционо синтерованог силицијум карбида блиско повезаном са садржајем угљеника у гредици. Када је садржај угљеника у гредици мали, силицијум карбид настао реакцијом силицијум-угљеник није довољан да попуни поре око угљеничног праха, што резултира великом количином слободног силицијума у узорку. Са повећањем садржаја угљеника у гредици, реакцијски синтеровани силицијум карбид може у потпуности попунити поре око угљеничног праха и повезати оригинални силицијум карбид заједно. У овом тренутку се смањује садржај слободног силицијума у узорку и повећава густина синтерованог тела. Међутим, када има више угљеника у гредици, секундарни силицијум карбид настао реакцијом угљеника и силицијума брзо окружује тонер, што отежава контакту растопљеног силицијума са тонером, што доводи до преосталог угљеника у синтерованом телу.
Према резултатима КСРД, фазни састав реакционо синтерованог силицијума је α-СиЦ, β-СиЦ и слободни силицијум.
У процесу високотемпературног реакционог синтеровања, атоми угљеника мигрирају у почетно стање на површини СиЦ β-СиЦ формирањем α-секундарног растаљеног силицијума. Пошто је реакција силицијум-угљеник типична егзотермна реакција са великом количином реакционе топлоте, брзо хлађење након кратког периода спонтане реакције на високим температурама повећава засићеност угљеника раствореног у течном силицијуму, тако да се честице β-СиЦ таложе у облику угљеника, чиме се побољшавају механичка својства материјала. Због тога је секундарно рафинирање зрна β-СиЦ корисно за побољшање чврстоће на савијање. У композитном систему Си-СиЦ, садржај слободног силицијума у материјалу опада са повећањем садржаја угљеника у сировини.
Закључак:
(1) Вискозност припремљене суспензије за реактивно синтеровање расте са повећањем количине чађе; пХ вредност је алкална и постепено се повећава.
(2) Са повећањем садржаја угљеника у телу, густина и чврстоћа на савијање реакционо синтероване керамике припремљене пресовањем прво су се повећавале, а затим смањивале. Када је количина чађе 2,5 пута већа од почетне количине, чврстоћа на савијање у три тачке и насипна густина зелене гредице након реакционог синтеровања су веома високе, које су 227,5мпа и 3,093г/цм3, респективно.
(3) Када се тело са превише угљеника синтерује, на телу тела ће се појавити пукотине и црна „сендвич“ подручја. Разлог за пуцање је тај што се гас силицијум оксид који настаје у процесу реакционог синтеровања није лако испразнити, постепено се акумулира, притисак расте, а његов ефекат подизања доводи до пуцања гредице. У области црног „сендвича“ унутар синтера налази се велика количина угљеника који није укључен у реакцију.
Време поста: Јул-10-2023