Under de senaste åren har vissa kiselkarbid -nanopowder använts för att framställa kiselkarbid -keramik med hög sintringstäthet och hög böjhållfasthet, vilket förbättrar materialets mekaniska egenskaper. Priset på kiselkarbid-nano-pulver är mer än 10 000 yuan per ton, och produktionskostnaden är för hög, vilket inte bidrar till storskalig marknadsföring. I detta arbete framställdes reaktionen sintrad kiselkarbid keramisk grön kropp genom injekteringsteknologi med användning av trämolpulver från ett brett spektrum som kolkälla och mikronsiliconkarbid som aggregat. Detta kan inte bara eliminera föresyntesen av kiselkarbidpulver, minska beredningskostnaden för kiselkarbideramik, utan också förbereda tunnväggiga produkter med stor storlek och komplex form, vilket ger en viss referens för prestandaförbättring och keramisk delapplikation av reaktion sintrad kiselkarbid keramik.
testa
1. Råvaror
Testmaterialet är: D50 = 3,6 um kiselkarbid, W (SIC) ≥98%; D50 = 0,5 um kolsvart, W (C) ≥99%; D50 = 10μm grafit, W (C) ≥99%; Dispersanterna är polyvinylpyrrolidon K30 (K-värde är 27-33) och K90 (K-värdet är 88-96); Vattenreducerande medel Polykarboxylsyran CE-64, mögelfrisättningsmedel AO, avjoniserat vatten.
2. Provförberedelser
Testingredienser enligt tabell 1, rör om med en elektrisk omrörare under 4 timmar och få en enhetlig blandad uppslamning. Håll viskositeten hos uppslamningen ≤1000 MPa · s, häll den blandade uppslamningen i den beredda gipsformen för gjutning, och låt den stå i 2-3 minuter för att dehydrera gipsformen för att få en tom. Efter att ha placerats på ett svalt ställe i 48 timmar, togs tomten ut från gipsmögeln för att få en grön kropp, som torkades i en vakuumtorkning av ugnen vid 80 ° C under 4 till 6 timmar och avgummades sedan i en muffel Ugn vid 800 ° C under 2 timmar för att få en grön kropp. Det blandade pulvret av kolsvart, kiselpulver och bornitrid med ett massförhållande av 1: 100: 2000 användes som inbäddningspulver för att bädda in den gröna kroppen och sintra i en sintringsugn vid 1720 ° C under 2 timmar. Pulveriserad kiselkarbid keramik.
3. Prestationstestning
Rotationsviskometer användes för att mäta viskositeten hos uppslamningen vid rumstemperatur med olika omrörningstider (1 till 5 timmar). Provets böjhållfasthet, provstorleken är 3 mm × 4 mm × 36 mm, spännvidden är 30 mm och belastningshastigheten är 0,5 mm · min-1. Faskompositionen och mikrostrukturen för proverna som avfyrades vid 1720 ℃ analyserades med XRD och SEM.
resultat och diskussion
1. Fysiska egenskaper
1.1 Påverkan av omrörningstid på uppslamningsviskositet, grön bulkdensitet och uppenbar porositet
Figur 1 och figur 2 visar respektive förhållandet mellan omrörningstiden för 2# -provet och uppslamningens viskositet och förhållandet mellan omrörningstiden och bulkdensiteten och den uppenbara porositeten i den gröna kroppen.
Det kan ses från figur 1 att med ökningen av omrörningstiden minskar den keramiska chip -viskositeten, och uppslamets viskositet når minst 721 MPa vid 4 timmar och tenderar sedan att vara platt. Figur 2 visar att bulkdensiteten för prov 2# är 1,47 g · cm-3 maximalt, och den uppenbara porositeten är den lägsta vid 32,4%. Ju lägre viskositet, desto bättre sprids spridningen och desto mer enhetlig uppslamning sprids, vilket är mer gynnsamt för att förbättra prestandan hos kiselkarbid keramik. Därför är viskositeten hos uppslamningen som används för framställning av fullt fint pulver kiselkarbid keramik relativt låg. Otillräcklig omrörningstid kommer att leda till ojämn blandning av kiselkarbidfint pulver. Om omrörningstiden är för lång kommer mer vatten att avdunsta och systemet kommer att vara instabilt, vilket inte är gynnsamt för beredningen av keramikon med keramikon med full finpulver kiselkarbid med utmärkt prestanda. Sammanfattningsvis är den optimala omrörningstiden för den blandade uppslamningen 4 timmar.
1.2 Påverkan av grafit på uppslamningsviskositet, grön bulkdensitet och uppenbar porositet
Tabell 2 listar uppslamningsviskositeten, grön bulkdensitet och uppenbar porositet i grafit-tillsatt 2# prov och odelat 6# prov. Det kan ses att efter att ha tillsats av grafit minskar uppslamets viskositet, den gröna kroppens bulkdensitet ökar och den uppenbara porositeten minskar. På grund av den smörjande effekten av grafit reduceras uppslamningens viskositet, den beredda uppslamningen sprids jämnt och tätheten för keramik med full finpulver kiselkarbid ökas. Uppslamningen utan tillsatt grafit har hög viskositet, dålig spridbarhet och stabilitet. Därför är det nödvändigt att lägga till grafit för att framställa fullt fint pulver kiselkarbid keramiska material.