W ostatnich latach niektóre nanopowdery z węglików krzemionowych zostały wykorzystane do przygotowania ceramiki węgla krzemu o wysokiej gęstości spiekania i wysokiej wytrzymałości na zginanie, co znacznie poprawia mechaniczne właściwości materiału. Jednak cena surowców z węglików krzemowych w proszku wynosi ponad 10 000 juanów za tonę, a koszt produkcji jest zbyt wysoki, co nie sprzyja promocji na dużą skalę. W tej pracy reakcja spiekanego krzemowego węglika ceramicznego zielonego korpusu przygotowano metodą fugowania przy użyciu proszku węgla drewnianego z szerokiego zakresu jako źródła węgla i węgliku krzemowego mikronu jako agregatu. Może to nie tylko wyeliminować wstępną syntezę proszku z węglika krzemu, zmniejszyć koszt przygotowania ceramiki węgla krzemu, ale także przygotować produkty cienkościenne o dużym i złożonym kształcie, co zapewnia pewne odniesienie do poprawy wydajności i zastosowania części ceramicznej części ceramicznej reakcji spiekanej krzemowej ceramiki węglika.
test
1. Surowce
Materiały testowe to: D50 = 3,6 μm węgliku krzemu, W (sic) ≥98%; D50 = 0,5 μm sadzy, W (C) ≥99%; D50 = 10 μm grafit, W (C) ≥99%; Dyspergantami są polik winylopirolidonu K30 (wartość K wynosi 27-33) i K90 (wartość K wynosi 88-96); Środek redukujący wodę kwas polikarboksylowy CE-64, środek uwalniający AO, dejonizowana woda.
2. Przygotowanie próbek
Testuj składniki zgodnie z tabelą 1, mieszaj elektrycznym mieszadłem przez 4 godziny i uzyskaj jednolicie mieszaną zawiesinę. Zachowaj lepkość zawiesiny ≤1000 MPa · s, wlej mieszaną zawiesinę do przygotowanej formy gipsowej do odlewania i pozostaw na 2-3 minuty, aby odwodnić formę gipsową, aby uzyskać puste miejsce. Po umieszczeniu w chłodnym miejscu przez 48 godzin, ślepa ślepa została wyjęta z pleśni gipsowej, aby uzyskać zielone korpus, który suszono w piekarniku suszącym próżniowo w temperaturze 80 ° C przez 4 do 6 godzin, a następnie stopniowo w murze piec w 800 ° C przez 2 godziny, aby uzyskać zielony korpus. Mieszany proszek z sadzy, proszku krzemowego i azotku boru o stosunku masy 1: 100: 2000 zastosowano jako proszek do osadzania, aby osadzić zielony korpus i spiekany w spiekanym piecu w 1720 ° C przez 2 godziny. Sproszkowana ceramika węglików silikonowych.
3. Testowanie wydajności
Do pomiaru lepkości zawiesiny zastosowano wiskozymetr obrotowy w temperaturze pokojowej o różnych czasach mieszania (1 do 5 godzin). Wytrzymałość na zginanie próbki, wielkość próbki wynosi 3 mm × 4 mm × 36 mm, rozpiętość wynosi 30 mm, a prędkość obciążenia wynosi 0,5 mm · min. 1. Skład fazowy i mikrostruktura próbek wystrzelonych w 1720 ℃ analizowano za pomocą XRD i SEM.
Wyniki i dyskusja
1. Właściwości fizyczne
1.1 Wpływ czasu mieszania na lepkość zawiesiny, gęstość zielonej objętościowej i pozorna porowatość
Ryc. 1 i ryc. 2 pokazują odpowiednio związek między czasem mieszania próbki 2# a lepkością zawiesiny oraz zależnością między czasem mieszania a gęstością objętościową a pozorną porowatością zielonego ciała.
Z ryc. 1 widać, że wraz ze wzrostem czasu mieszania, lepkość wiórów ceramicznych zmniejsza się, a lepkość zawiesiny osiąga minimum 721 MPa po 4 godzinach, a następnie jest zwykle płaski. Ryc. 2 pokazuje, że gęstość objętościowa próbki 2# wynosi maksimum 1,47 g · cm-3, a pozorna porowatość jest najniższa na poziomie 32,4%. Im niższa lepkość, tym lepsza dyspergowalność i bardziej jednolita zawiesina jest rozproszona, co bardziej sprzyja poprawie wydajności ceramiki węgla krzemu. Dlatego lepkość zawiesiny zastosowanej do przygotowania ceramiki węgla krzemowego w pełni proszku jest stosunkowo niska. Niewystarczający czas mieszania doprowadzi do nierównomiernego mieszania drobnego proszku z węglika krzemu. Jeśli czas mieszania jest zbyt długi, więcej wody zostanie odparowanych, a system będzie niestabilny, co nie sprzyja przygotowaniu pełnomiennych materiałów ceramicznych z węglikiem krzemowym o doskonałej wydajności. Podsumowując, optymalny czas mieszania mieszanej zawiesiny wynosi 4 godziny.
1.2 Wpływ grafitu na lepkość zawiesiny, gęstość zielonej objętościowej i pozorna porowatość
Tabela 2 zawiera lepkość zawiesiny, gęstość zielonej objętości i pozorną porowatość grafitu o dodaniu 2# próbki 6# próbki 6#. Można zauważyć, że po dodaniu grafitu lepkość zawiesiny maleje, wzrasta gęstość luzem zielonego ciała, a pozorna porowatość maleje. Ze względu na efekt smarowania grafitu lepkość zawiesiny jest zmniejszona, przygotowana zawiesinę jest równomiernie rozproszona, a gęstość ceramiki węgla krzemowego w proszku jest zwiększona. Zawiesina bez dodanego grafitu ma wysoką lepkość, słabą dyspergowalność i stabilność. Dlatego konieczne jest dodanie grafitu w celu przygotowania pełnego drobnego krzemowego węglika z krzemowego materiały ceramiczne.