1.3 Wpływ zawartości czarnej węglowej na gęstość luzem i pozorną porowatość Chin
Rycina 3 pokazuje gęstość objętościową i pozorną porowatość Chin z różnymi dodatkami sadzy. Na ryc. 3 można zauważyć, że gęstość objętościowa 2# z zielonego korpusu próbki jest największym, czyli kołnierz ceramiczny 1,47 g · cm-3; Widoczna porowatość zielonego ciała jest mniejsza, czyli 32,4%. Jednak pozorna porowatość nie powinna być zbyt mała, w przeciwnym razie nie będzie łatwe do infiltracji krzemu.
2. Skład fazowy
Rycina 4 jest wzorem XRD z zielonego korpusu 2# próbki i próbki po wystrzeleniu w 1720 ℃. Z figury można zauważyć, że zielony korpus 2# zawiera grafit i β-SIC, a wypalona próbka zawiera Si, β-SIC i α-SIC. Wynika to z faktu, że część β-SIC w próbce przekształcono w formę ceramiczną α-SIC po strzelaniu w wysokiej temperaturze. Z figury można również zauważyć, że w próbkach jest więcej składników SI i mniej komponentów C po wystawieniu reakcji silikonizacji o wysokiej temperaturze. Powodem jest to, że zielony korpus jest osadzony w proszku zawierającym SI i infiltrowane krzemionem w wysokiej temperaturze. Podczas spiekania reakcji SI reaguje z C z tworzeniem SIC i wypełniając pory.
3. Mikrostruktura
3.1 Morfologie złamania różnych próbek
Rycina 5 pokazuje morfologię pękania różnych próbek. Na rycinie 5 można zaobserwować, że istnieje drobny węglik krzemowy, grafit i pory; Wśród nich próbki 1#, 4#i 5#mają stosunkowo więcej płatków o dużych średnicach, wielu porów i nierównomiernym rozkładowi, to znaczy rozkład wielkości cząstek nie jest jednolity. Jednolity, może to wynikać z nierównomiernego mieszania podczas przygotowania zawiesiny, co powoduje nierównomierną dyspersję i niestabilność układu, a następnie uzyskane Chiny mają mniejszą gęstość i większą porowatość. Mikroskopowa morfologia pokazuje, że optymalna ilość dodania sadzy wynosi 5,94% (W), to znaczy próbka 2#.
3.2 Morfologia złamania próbki 2# po spaleniu
Rycina 6 pokazuje morfologię złamania próbki 2# po wystrzeleniu w 1720 ℃. Można zauważyć, że: cząstki węgla krzemu są ściśle rozmieszczone i stosunkowo jednolite, a w zasadzie nie ma porów; Cząstki węgla krzemu wykazują rosnący trend, który jest spowodowany wzrostem ziarna spowodowanego częścią ceramiczną według wysokiej temperatury. Rysunek pokazuje również, że niektóre mniejsze cząsteczki węgla krzemu są rozmieszczone między oryginalnymi szkieletowymi cząstkami węgla krzemu, co jest nowo wygenerowanym SIC przez spiekanie reakcji. Jednocześnie istnieje również resztkowe SI, które pozostaje przez zestalenie pustek w zielonym ciele po spiekaniu i chłodzenie pary Si. To dodatkowo potwierdza wyniki pomiarów XRD. Obecność resztkowego SI może wypełnić oryginalne pory i zmniejszyć stężenie naprężeń. Jednak ze względu na niską temperaturę topnienia SI wpłynie to na wydajność wysokiej temperatury produktu. Po wystrzeleniu gęstość objętościowa produktu wynosi 3,02 g · cm-3, a wytrzymałość na zginanie osiąga 580 MPa, co jest ponad dwukrotnie większą siłą zwykłego spiekanego krzemowego węgla krzemu.
Podsumowując
(1) Optymalny czas mieszania zawiesiny zastosowanej w przygotowaniu ceramiki węglika krzemowego w proszku wynosi 4 godziny. Po dodaniu grafitu lepkość zawiesiny maleje, wzrasta gęstość objętościowa zielonego ciała, a pozorna porowatość zmniejsza się, co zwiększa gęstość ceramiki krzemowej krzemowej pełnoprawnej.
(2) Podczas przygotowywania ceramiki węgla krzemowego w proszku, optymalna ilość czerni ceramicznej wynosi 5,94% (W).
(3) Po wystrzeleniu cząstki węgla krzemu są ściśle rozmieszczone i stosunkowo jednolite, a w zasadzie nie ma porów; Cząstki węgla krzemu wykazują rosnącą trend, gęstość wypalonego produktu wynosi 3,02 g · cm-3, a wytrzymałość na zginanie wynosi 580 MPa. Ceramika z węglików krzemowych ma dużą poprawę siły mechanicznej i gęstości.
Czy ceramika węglików krzemowych będzie miała więcej porów i gęstości?
2023 07/03