ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้ nanopowders ซิลิกอนบางตัวเพื่อเตรียมเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความหนาแน่นสูงและความแข็งแรงของการโค้งงอสูงซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุอย่างมาก อย่างไรก็ตามราคาของวัตถุดิบผงซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนมากกว่า 10,000 หยวนต่อตันและต้นทุนการผลิตสูงเกินไปซึ่งไม่เอื้อต่อการส่งเสริมการขายขนาดใหญ่ ในงานนี้ปฏิกิริยาของซิลิคอนคาร์ไบด์เซรามิกสีเขียวของซิลิกอนถูกเตรียมโดยเทคโนโลยีการอัดฉีดโดยใช้ผงคาร์บอนไม้จากช่วงกว้างเช่นแหล่งคาร์บอนและไมครอนซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นมวลรวม สิ่งนี้ไม่เพียง แต่สามารถกำจัดการสังเคราะห์ก่อนการสังเคราะห์ของผงซิลิกอนคาร์ไบด์เท่านั้นลดค่าใช้จ่ายในการเตรียมการของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ แต่ยังเตรียมผลิตภัณฑ์ผนังบาง ๆ ที่มีขนาดใหญ่และรูปร่างที่ซับซ้อนซึ่งให้การอ้างอิงบางอย่างสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพ ปฏิกิริยาของซิลิกอนคาร์ไบด์ซิราไมค์
ทดสอบ
1. วัตถุดิบ
วัสดุทดสอบคือ: D50 = 3.6μmซิลิกอนคาร์ไบด์, W (SIC) ≥98%; D50 = 0.5μm Carbon Black, W (C) ≥99%; D50 = 10μm Graphite, W (C) ≥99%; สารช่วยกระจายตัวคือ polyvinylpyrrolidone K30 (ค่า k คือ 27-33) และ K90 (ค่า k คือ 88-96); สารลดน้ำ Polycarboxylic Acid CE-64, ตัวแทนปล่อยแม่พิมพ์ AO, น้ำปราศจากไอออน
2. การเตรียมตัวอย่าง
ทดสอบส่วนผสมตามตารางที่ 1 ผัดด้วยเครื่องกวนไฟฟ้าเป็นเวลา 4 ชั่วโมงและได้รับสารละลายผสมกันอย่างสม่ำเสมอ รักษาความหนืดของสารละลาย≤1000 MPa · S เทสารละลายผสมลงในแม่พิมพ์ยิปซั่มที่เตรียมไว้สำหรับการหล่อและปล่อยให้มันยืนเป็นเวลา 2-3 นาทีเพื่อทำให้แม่พิมพ์ยิปซั่มได้รับช่องว่าง หลังจากถูกวางไว้ในสถานที่เย็นเป็นเวลา 48 ชั่วโมงช่องว่างถูกนำออกมาจากแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์เพื่อให้ได้ร่างกายสีเขียวซึ่งแห้งในเตาอบแห้งสูญญากาศที่ 80 ° C เป็นเวลา 4 ถึง 6 ชั่วโมงจากนั้น degummed ใน muffle เตาที่ 800 ° C เป็นเวลา 2 ชั่วโมงเพื่อให้ได้ร่างกายสีเขียว ผงผสมของคาร์บอนแบล็กผงซิลิกอนและโบรอนไนไตรด์ที่มีอัตราส่วนมวล 1: 100: 2000 ถูกใช้เป็นผงฝังตัวเพื่อฝังร่างกายสีเขียวและเผาในเตาเผาที่ 1720 ° C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผง
3. การทดสอบประสิทธิภาพ
การหมุนของ viscometer ถูกใช้เพื่อวัดความหนืดของสารละลายที่อุณหภูมิห้องที่มีเวลากวนที่แตกต่างกัน (1 ถึง 5 ชั่วโมง) ความแข็งแรงของแรงดัดงอขนาดตัวอย่างคือ 3 มม. × 4 มม. × 36 มม. ช่วงคือ 30 มม. และความเร็วในการโหลดคือ 0.5 มม. ·ขั้นต่ำ 1 องค์ประกอบเฟสและโครงสร้างจุลภาคของตัวอย่างที่ยิงที่ 1720 ℃ถูกวิเคราะห์โดย XRD และ SEM
ผลลัพธ์และการอภิปราย
1. คุณสมบัติทางกายภาพ
1.1 อิทธิพลของเวลากวนต่อความหนืดของสารละลายความหนาแน่นเป็นกลุ่มสีเขียวและความพรุนที่ชัดเจน
รูปที่ 1 และรูปที่ 2 ตามลำดับแสดงความสัมพันธ์ระหว่างเวลากวนของตัวอย่าง 2# และความหนืดของสารละลายและความสัมพันธ์ระหว่างเวลากวนและความหนาแน่นจำนวนมากและความพรุนที่ชัดเจนของร่างกายสีเขียว
จะเห็นได้จากรูปที่ 1 ว่าด้วยการเพิ่มเวลากวนความหนืดของชิปเซรามิกจะลดลงและความหนืดของสารละลายถึงขั้นต่ำ 721 MPa s ที่ 4 ชั่วโมงจากนั้นก็มีแนวโน้มที่จะแบน รูปที่ 2 แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นจำนวนมากของตัวอย่าง 2# คือ 1.47 g · cm-3 ที่สูงสุดและความพรุนที่ชัดเจนต่ำที่สุดที่ 32.4% ยิ่งความหนืดลดลงความสามารถในการกระจายตัวและสารละลายก็จะกระจายตัวได้ดีขึ้นซึ่งจะเอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ ดังนั้นความหนืดของสารละลายที่ใช้สำหรับการเตรียมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผงละเอียดเต็มรูปแบบค่อนข้างต่ำ เวลากวนไม่เพียงพอจะนำไปสู่การผสมผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ไม่สม่ำเสมอ หากเวลากวนยาวเกินไปน้ำจะถูกระเหยมากขึ้นและระบบจะไม่เสถียรซึ่งไม่เอื้อต่อการเตรียมวัสดุเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์แบบผงเต็มรูปแบบที่มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม โดยสรุปเวลากวนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสารละลายผสมคือ 4 ชั่วโมง
1.2 อิทธิพลของกราไฟท์ที่มีต่อความหนืดของสารละลายความหนาแน่นเป็นกลุ่มสีเขียวและรูพรุนที่ชัดเจน
ตารางที่ 2 แสดงรายการความหนืดของสารละลายความหนาแน่นเป็นกลุ่มสีเขียวและความพรุนที่ชัดเจนของตัวอย่างที่เพิ่มขึ้นของกราไฟท์ 2# และตัวอย่างที่ไม่ได้เพิ่ม 6# จะเห็นได้ว่าหลังจากเพิ่มกราไฟท์แล้วความหนืดของสารละลายจะลดลงความหนาแน่นของร่างกายสีเขียวจะเพิ่มขึ้นและความพรุนที่ชัดเจนจะลดลง เนื่องจากผลการหล่อลื่นของกราไฟท์ความหนืดของสารละลายจะลดลงสารละลายที่เตรียมไว้นั้นกระจายไปอย่างสม่ำเสมอและความหนาแน่นของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เพิ่มขึ้น สารละลายที่ไม่มีกราไฟท์เพิ่มมีความหนืดสูงการกระจายตัวและความเสถียรไม่ดี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มกราไฟท์เพื่อเตรียมวัสดุเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผง