ری ایکشن سنٹرڈ سلکان کاربائیڈ کے مائیکرو اسٹرکچر پر کاربن کے مواد کا اثر

ہر sintered نمونہ فریکچر کا کاربن مواد مختلف ہوتا ہے، اس رینج میں A-2.5 awt.% کاربن مواد ہوتا ہے، جس میں تقریباً کوئی سوراخ نہیں ہوتا ہے، جو یکساں طور پر تقسیم شدہ سلکان کاربائیڈ ذرات اور مفت سلکان پر مشتمل ہوتا ہے۔ کاربن کے اضافے کے ساتھ، رد عمل کے ساتھ سنٹرڈ سلکان کاربائیڈ کا مواد بتدریج بڑھتا ہے، سلکان کاربائیڈ کے ذرہ کا سائز بڑھتا ہے، اور سلکان کاربائیڈ ایک دوسرے سے کنکال کی شکل میں جڑے ہوتے ہیں۔ تاہم، ضرورت سے زیادہ کاربن مواد آسانی سے sintered جسم میں بقایا کاربن کی قیادت کر سکتے ہیں. جب کاربن بلیک کو مزید بڑھا کر 3a کر دیا جاتا ہے، تو نمونے کی سنٹرنگ نامکمل ہوتی ہے، اور اندر سے سیاہ "انٹرلیئرز" ظاہر ہوتے ہیں۔

جب کاربن پگھلے ہوئے سلیکون کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، تو اس کے حجم کی توسیع کی شرح 234% ہوتی ہے، جو کہ رد عمل سے بنے ہوئے سلکان کاربائیڈ کے مائیکرو اسٹرکچر کو بلٹ میں موجود کاربن کے مواد سے گہرا تعلق بناتا ہے۔ جب بلٹ میں کاربن کا مواد چھوٹا ہوتا ہے تو، سلکان کاربن کے رد عمل سے پیدا ہونے والا سلکان کاربائیڈ کاربن پاؤڈر کے ارد گرد کے سوراخوں کو بھرنے کے لیے کافی نہیں ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں نمونے میں مفت سلکان کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے۔ بلٹ میں کاربن کے مواد میں اضافے کے ساتھ، رد عمل سے بھرا ہوا سلکان کاربائیڈ کاربن پاؤڈر کے ارد گرد سوراخوں کو مکمل طور پر بھر سکتا ہے اور اصل سلکان کاربائیڈ کو آپس میں جوڑ سکتا ہے۔ اس وقت، نمونے میں مفت سلکان کا مواد کم ہو جاتا ہے اور sintered جسم کی کثافت بڑھ جاتی ہے. تاہم، جب بلٹ میں زیادہ کاربن ہوتا ہے، تو کاربن اور سلکان کے درمیان رد عمل سے پیدا ہونے والی ثانوی سلکان کاربائیڈ تیزی سے ٹونر کو گھیر لیتی ہے، جس سے پگھلے ہوئے سلیکون کو ٹونر سے رابطہ کرنا مشکل ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں sintered جسم میں کاربن کی بقایا مقدار پیدا ہو جاتی ہے۔

XRD کے نتائج کے مطابق، ری ایکشن-sintered sic کی فیز کمپوزیشن α-SiC، β-SiC اور فری سلکان ہے۔

اعلی درجہ حرارت کے رد عمل کے sintering کے عمل میں، کاربن کے ایٹم SiC سطح β-SiC پر پگھلے ہوئے سلکان α-ثانوی تشکیل کے ذریعے ابتدائی حالت میں منتقل ہو جاتے ہیں۔ چونکہ سلکان-کاربن کا رد عمل ایک عام خارجی رد عمل ہے جس میں بڑی مقدار میں رد عمل کی حرارت ہوتی ہے، لہٰذا تیز درجہ حرارت کے اچانک رد عمل کے مختصر عرصے کے بعد تیز ٹھنڈک مائع سلیکون میں تحلیل ہونے والے کاربن کی تسکین کو بڑھاتی ہے، تاکہ β-SiC ذرات اس کے اندر خارج ہو جائیں۔ کاربن کی شکل، اس طرح مواد کی مکینیکل خصوصیات کو بہتر بناتا ہے۔ لہذا، ثانوی β-SiC اناج کی تطہیر موڑنے کی طاقت کو بہتر بنانے کے لئے فائدہ مند ہے۔ Si-SiC جامع نظام میں، خام مال میں کاربن کے مواد میں اضافے کے ساتھ مواد میں مفت سلکان کا مواد کم ہو جاتا ہے۔

نتیجہ:

(1) کاربن بلیک کی مقدار میں اضافے کے ساتھ تیار شدہ ری ایکٹیو sintering slurry کی viscosity بڑھ جاتی ہے۔ پی ایچ کی قدر الکلائن ہے اور آہستہ آہستہ بڑھتی ہے۔

(2) جسم میں کاربن کی مقدار میں اضافے کے ساتھ، دبانے کے طریقے سے تیار کردہ رد عمل سے بنے سیرامکس کی کثافت اور موڑنے کی طاقت پہلے بڑھی اور پھر کم ہوئی۔ جب کاربن بلیک کی مقدار ابتدائی رقم کا 2.5 گنا ہے، تو ری ایکشن سنٹرنگ کے بعد گرین بلیٹ کی تین نکاتی موڑنے والی طاقت اور بلک کثافت بہت زیادہ ہوتی ہے، جو بالترتیب 227.5mpa اور 3.093g/cm3 ہیں۔

(3) جب بہت زیادہ کاربن کے ساتھ جسم کو sintered کیا جائے گا، جسم کے جسم میں دراڑیں اور سیاہ "سینڈوچ" والے حصے نمودار ہوں گے۔ کریکنگ کی وجہ یہ ہے کہ ری ایکشن سنٹرنگ کے عمل میں پیدا ہونے والی سلیکون آکسائیڈ گیس کو خارج کرنا آسان نہیں ہوتا، آہستہ آہستہ جمع ہوتا ہے، دباؤ بڑھتا ہے، اور اس کا جیکنگ اثر بلٹ کے کریکنگ کا باعث بنتا ہے۔ سنٹر کے اندر سیاہ "سینڈوچ" کے علاقے میں، کاربن کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے جو رد عمل میں شامل نہیں ہوتی ہے۔