Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, beberapa nanopowder karbida silikon telah digunakan untuk menyediakan seramik karbida silikon dengan ketumpatan sintering yang tinggi dan kekuatan lentur yang tinggi, yang sangat meningkatkan sifat mekanikal bahan. Walau bagaimanapun, harga bahan mentah serbuk silikon karbida adalah lebih daripada 10,000 yuan per tan, dan kos pengeluaran terlalu tinggi, yang tidak kondusif untuk promosi besar-besaran. Dalam kerja ini, reaksi silikon silikon karbida badan hijau seramik disediakan oleh teknologi grouting menggunakan serbuk karbon kayu dari pelbagai sebagai sumber karbon dan karbida silikon mikron sebagai agregat. Ini bukan sahaja dapat menghilangkan pra-sintesis serbuk karbida silikon, mengurangkan kos penyediaan seramik karbida silikon, tetapi juga menyediakan produk berdinding nipis dengan saiz yang besar dan bentuk yang kompleks, yang memberikan rujukan tertentu untuk peningkatan prestasi dan aplikasi seramik tindak balas silikon silikon karbida silikon.
ujian
1. Bahan mentah
Bahan ujian adalah: D50 = 3.6μm silikon karbida, W (sic) ≥98%; D50 = 0.5μm karbon hitam, W (c) ≥99%; D50 = 10μm grafit, W (c) ≥99%; Penyebaran adalah polyvinylpyrrolidone K30 (nilai K ialah 27-33) dan K90 (nilai K ialah 88-96); Agen pengurangan air asid polycarboxylic CE-64, ejen pelepasan acuan AO, air deionized.
2. Penyediaan spesimen
Bahan -bahan ujian mengikut Jadual 1, kacau dengan pengaduk elektrik selama 4 jam, dan dapatkan buburan bercampur seragam. Pastikan kelikatan buburan ≤1000 MPa · s, tuangkan buburan campuran ke dalam acuan gipsum yang disediakan untuk pemutus, dan biarkan ia berdiri selama 2-3 min untuk menghilangkan acuan gipsum untuk mendapatkan kosong. Setelah diletakkan di tempat yang sejuk selama 48 jam, kosong dikeluarkan dari acuan plaster untuk mendapatkan badan hijau, yang dikeringkan dalam ketuhar pengeringan vakum pada 80 ° C selama 4 hingga 6 jam, dan kemudian ditenggelamkan dalam muffle Relau pada 800 ° C selama 2 jam untuk mendapatkan badan hijau. Serbuk campuran karbon hitam, serbuk silikon dan nitrida boron dengan nisbah massa 1: 100: 2000 digunakan sebagai serbuk embedding untuk membenamkan badan hijau, dan sintered dalam relau sintering pada 1720 ° C selama 2 jam. Seramik karbida silikon serbuk.
3. Ujian Prestasi
Viscometer putaran digunakan untuk mengukur kelikatan buburan pada suhu bilik dengan masa kacau yang berbeza (1 hingga 5 jam). Kekuatan lentur sampel, saiz sampel adalah 3 mm × 4 mm × 36 mm, rentang adalah 30 mm, dan kelajuan pemuatan ialah 0.5 mm · min-1. Komposisi fasa dan mikrostruktur sampel yang dipecat pada 1720 ℃ dianalisis oleh XRD dan SEM.
Keputusan dan perbincangan
1. sifat fizikal
1.1 Pengaruh masa kacau pada kelikatan buburan, ketumpatan pukal hijau dan keliangan yang jelas
Rajah 1 dan Rajah 2 masing -masing menunjukkan hubungan antara masa kacau sampel 2# dan kelikatan buburan, dan hubungan antara masa kacau dan ketumpatan pukal dan keliangan yang jelas dari badan hijau.
Ia dapat dilihat dari Rajah 1 bahawa dengan peningkatan masa kacau, kelikatan cip seramik berkurangan, dan kelikatan buburan mencapai minimum 721 MPa s pada 4 jam, dan kemudian cenderung rata. Rajah 2 menunjukkan bahawa ketumpatan pukal sampel 2# adalah 1.47 g · cm-3 pada maksimum, dan keliangan yang jelas adalah yang paling rendah pada 32.4%. Semakin rendah kelikatan, lebih baik penyebaran, dan lebih seragam buburan tersebar, yang lebih kondusif untuk meningkatkan prestasi seramik silikon karbida. Oleh itu, kelikatan buburan yang digunakan untuk penyediaan seramik karbida silikon serbuk halus penuh agak rendah. Masa kacau yang tidak mencukupi akan membawa kepada pencampuran serbuk halus karbida silikon yang tidak sekata. Sekiranya masa kacau terlalu panjang, lebih banyak air akan disejat dan sistem akan menjadi tidak stabil, yang tidak kondusif untuk penyediaan bahan seramik silikon serbuk silikon penuh dengan prestasi yang sangat baik. Kesimpulannya, masa pengadukan yang optimum untuk buburan campuran adalah 4 jam.
1.2 Pengaruh grafit pada kelikatan buburan, ketumpatan pukal hijau dan keliangan yang jelas
Jadual 2 menyenaraikan kelikatan buburan, ketumpatan pukal hijau dan keliangan yang jelas dari grafit-ditambah 2# sampel dan tidak disesuaikan 6# sampel. Ia dapat dilihat bahawa selepas menambah grafit, kelikatan buburan berkurangan, ketumpatan pukal badan hijau meningkat, dan keliangan yang jelas berkurangan. Oleh kerana kesan pelincir grafit, kelikatan buburan dikurangkan, buburan yang disediakan disebarkan secara seragam, dan kepadatan seramik karbida serbuk silikon penuh meningkat. Bubur tanpa grafit ditambah mempunyai kelikatan yang tinggi, penyebaran dan kestabilan yang lemah. Oleh itu, adalah perlu untuk menambah grafit untuk menyediakan bahan seramik silikon serbuk silikon penuh.