Τα τελευταία χρόνια, ορισμένα νανοσυμπιεστές καρβιδίου πυριτίου έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή κεραμικών καρβιδίου πυριτίου με υψηλή πυκνότητα πυροσυσσωμάτωσης και υψηλή αντοχή στην κάμψη, η οποία βελτιώνει σημαντικά τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Ωστόσο, η τιμή των πρώτων υλών σκόνης καρβιδίου πυριτίου είναι πάνω από 10.000 γιουάν ανά τόνο και το κόστος παραγωγής είναι πολύ υψηλό, το οποίο δεν ευνοεί την προώθηση μεγάλης κλίμακας. Σε αυτό το έργο, το κεραμικό πράσινο σώμα του πυροσυσσωμάτωσης του πυριτίου αντίδρασης παρασκευάστηκε με τεχνολογία λείανσης χρησιμοποιώντας σκόνη άνθρακα από ξύλο από ευρύ φάσμα ως πηγή άνθρακα και καρβίδιο πυριτίου μικρού ως αδρανές. Αυτό δεν μπορεί να εξαλείψει μόνο την προ-σύνθεση της σκόνης καρβιδίου πυριτίου, να μειώσει το κόστος παρασκευής των κεραμικών καρβιδίου πυριτίου, αλλά και να προετοιμάσει προϊόντα με λεπτό τοίχωμα με μεγάλο μέγεθος και σύνθετο σχήμα, το οποίο παρέχει μια ορισμένη αναφορά για τη βελτίωση της απόδοσης και την εφαρμογή κεραμικού μέρους της αντίδρασης σταθεροποιημένης κεραμικής καρβιδίου πυριτίου.
δοκιμή
1. Πρώτες ύλες
Τα υλικά δοκιμής είναι: D50 = 3,6 μm καρβίδιο πυριτίου, W (sic) ≥98%. D50 = 0,5μm άνθρακα μαύρο, W (C) ≥99%. D50 = 10μm γραφίτης, W (C) ≥99%. Οι διασκορπισμένες είναι πολυβινυλοπυρρολιδόνη Κ30 (τιμή Κ είναι 27-33) και K90 (η τιμή K είναι 88-96). παράγοντας αναγωγικής μείωσης του νερού πολυκαρβοξυλικό οξύ CE-64, παράγοντα απελευθέρωσης μούχλας ΑΟ, απιονισμένο νερό.
2. Προετοιμασία δείγματος
Δοκιμάστε τα συστατικά σύμφωνα με τον Πίνακα 1, ανακατέψτε με ηλεκτρικό αναδευτήρα για 4 ώρες και αποκτήστε ένα ομοιόμορφα μικτό ιλύ. Κρατήστε το ιξώδες του πολτού ≤1000 mPa · s, ρίξτε το μικτό ιλύτ στο παρασκευασμένο καλούπι γύψου για χύτευση και αφήστε το να σταθεί για 2-3 λεπτά για να αφυδατώσει το καλούπι γύψου για να αποκτήσετε ένα κενό. Αφού τοποθετήθηκε σε ένα δροσερό μέρος για 48 ώρες, το κενό βγήκε από το καλούπι γύψου για να ληφθεί ένα πράσινο σώμα, το οποίο ξηράνθηκε σε φούρνο ξήρανσης κενού στους 80 ° C για 4 έως 6 ώρες και στη συνέχεια αποσπασμένο σε ένα muffle Φούρνος στους 800 ° C για 2 ώρες για να ληφθεί ένα πράσινο σώμα. Η μικτή σκόνη του μαύρου άνθρακα, της σκόνης πυριτίου και του νιτριδίου βορίου με αναλογία μάζας 1: 100: 2000 χρησιμοποιήθηκε ως σκόνη ενσωμάτωσης για να ενσωματώσει το πράσινο σώμα και να συσσωρεύεται σε φούρνο πυροσυσσωμάτωσης στους 1720 ° C για 2 ώρες. Κεραμικά καρβιδίου κονσερβοποιημένου πυριτίου.
3. Δοκιμές απόδοσης
Χρησιμοποιήθηκε περιστροφικό ιξωδόμετρο για τη μέτρηση του ιξώδους του πολτού σε θερμοκρασία δωματίου με διαφορετικούς χρόνους ανάδευσης (1 έως 5 ώρες). Η αντοχή στην κάμψη του δείγματος, το μέγεθος του δείγματος είναι 3 mm × 4 mm × 36 mm, το άνοιγμα είναι 30 mm και η ταχύτητα φόρτωσης είναι 0,5 mm · min-1. Η σύνθεση φάσης και η μικροδομή των δειγμάτων που εκτοξεύτηκαν στο 1720 ℃ αναλύθηκαν με XRD και SEM.
Αποτελέσματα και συζήτηση
1. Φυσικές ιδιότητες
1.1 Επίδραση του χρόνου ανάδευσης στο ιξώδες του πολτού, στην πράσινη πυκνότητα και στο φαινόμενο πορώδες
Το Σχήμα 1 και το Σχήμα 2 δείχνουν τη σχέση μεταξύ του χρόνου ανάδευσης του δείγματος 2# και του ιξώδους του πολτού και της σχέσης μεταξύ του χρόνου ανάδευσης και της πυκνότητας χύδην και του φαινομενικού πορώδους του πράσινου σώματος.
Μπορεί να φανεί από το Σχήμα 1 ότι με την αύξηση του χρόνου ανάκαμψης, το ιξώδες κεραμικού τσιπ μειώνεται και το ιξώδες του πολτού φτάνει τουλάχιστον 721 MPa S στις 4 ώρες και στη συνέχεια τείνει να είναι επίπεδη. Το σχήμα 2 δείχνει ότι η πυκνότητα του δείγματος 2# είναι 1,47 g · cm-3 στο μέγιστο και το φαινόμενο πορώδες είναι το χαμηλότερο στο 32,4%. Όσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερη είναι η διασπορά και όσο πιο ομοιόμορφη είναι η διασπορά, η οποία είναι πιο ευνοϊκή για τη βελτίωση της απόδοσης των κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου. Ως εκ τούτου, το ιξώδες του πολτού που χρησιμοποιείται για την παρασκευή πλήρους λεπτού κονσερβικού καρβιδίου πυριτίου είναι σχετικά χαμηλή. Ο ανεπαρκής χρόνος ανάκαμψης θα οδηγήσει σε ανομοιογενή ανάμειξη λεπτής σκόνης καρβιδίου πυριτίου. Εάν ο χρόνος ανάκαμψης είναι πολύ μεγάλος, θα εξατμιστεί περισσότερο νερό και το σύστημα θα είναι ασταθές, το οποίο δεν ευνοεί την παρασκευή κεραμικών υλικών καρβιδίου πυριτίου πλήρους σκόνης με εξαιρετική απόδοση. Συμπερασματικά, ο βέλτιστος χρόνος ανάδευσης για το μικτό ιλύ είναι 4 ώρες.
1.2 Επίδραση του γραφίτη στο ιξώδες του πολτού, πυκνότητα πράσινου όγκου και φαινομενικό πορώδες
Ο Πίνακας 2 απαριθμεί το ιξώδες του πολτού, την πράσινη πυκνότητα όγκου και το φαινόμενο πορώδες του προστιθέμενου γραφίτη 2# δείγμα και το μη προσωρινό δείγμα 6#. Μπορεί να φανεί ότι μετά την προσθήκη γραφίτη, το ιξώδες του πολτού μειώνεται, η χύδην πυκνότητα του πράσινου σώματος αυξάνεται και το φαινόμενο πορώδες μειώνεται. Λόγω της λίπανσης του γραφίτη, το ιξώδες του πολτού μειώνεται, ο παρασκευασμένος πολτός είναι ομοιόμορφα διασκορπισμένος και αυξάνεται η πυκνότητα του πλήρους λεπτού καρβιδίου καρβιδίου πυριτίου σκόνης. Ο πολτός χωρίς πρόσθετο γραφίτη έχει υψηλό ιξώδες, κακή διασπορά και σταθερότητα. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να προσθέσετε γραφίτη για να παρασκευάσετε κεραμικά υλικά καρβιδίου πλήρους σκόνης.