1.3 ผลของปริมาณคาร์บอนแบล็กต่อความหนาแน่นจำนวนมากและความพรุนของจีน
รูปที่ 3 แสดงความหนาแน่นจำนวนมากและความพรุนที่ชัดเจนของจีนด้วยการเพิ่มคาร์บอนแบล็กที่แตกต่างกัน จะเห็นได้จากรูปที่ 3 ว่าความหนาแน่นจำนวนมากของร่างกายสีเขียว 2# ตัวอย่างที่ใหญ่ที่สุดซึ่งเป็นหน้าแปลนเซรามิก 1.47 g · cm-3; ความพรุนที่ชัดเจนของร่างกายสีเขียวนั้นเล็กกว่าซึ่งคือ 32.4% อย่างไรก็ตามความพรุนที่ชัดเจนไม่ควรเล็กเกินไปไม่เช่นนั้นจะไม่ง่ายต่อการแทรกซึมของซิลิกอน
2. องค์ประกอบเฟส
รูปที่ 4 คือรูปแบบ XRD ของ 2# ตัวอย่างสีเขียวและตัวอย่างหลังจากถูกไล่ออกที่ 1720 ℃ จะเห็นได้จากรูปที่ 2# ตัวอย่างสีเขียวมีกราไฟท์และβ-SIC และตัวอย่างที่ถูกยิงมี SI, β-SIC และα-SIC นี่เป็นเพราะส่วนหนึ่งของβ-SIC ในตัวอย่างถูกแปลงเป็นแม่พิมพ์เซรามิกα-SIC หลังจากการยิงอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังสามารถเห็นได้จากรูปที่มีส่วนประกอบ SI มากขึ้นและส่วนประกอบ C น้อยลงในตัวอย่างหลังจากการยิงปฏิกิริยาซิลิโคนอุณหภูมิสูง เหตุผลก็คือร่างกายสีเขียวถูกฝังด้วยผงที่มี Si และแทรกซึมด้วยซิลิกอนที่อุณหภูมิสูง ในระหว่างการเผาปฏิกิริยา Si ทำปฏิกิริยากับ C เพื่อสร้าง sic และเติมรูขุมขน
3. โครงสร้างจุลภาค
3.1 สัณฐานวิทยาแตกหักของตัวอย่างที่แตกต่างกัน
รูปที่ 5 แสดงสัณฐานของการแตกหักของตัวอย่างที่แตกต่างกัน จากรูปที่ 5 สามารถสังเกตได้ว่ามีซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ดีกราไฟท์และรูขุมขน ในหมู่พวกเขาตัวอย่าง 1#, 4#และ 5#มีเกล็ดค่อนข้างมากขึ้นด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่รูขุมขนและการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอนั่นคือการกระจายขนาดอนุภาคไม่สม่ำเสมอ มันอาจเป็นเพราะการผสมที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการเตรียมสารละลายส่งผลให้เกิดการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอและความไม่แน่นอนของระบบและจากนั้นจีนที่ได้รับมีความหนาแน่นน้อยกว่าและมีความพรุนมากขึ้น สัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่าปริมาณคาร์บอนแบล็กที่เหมาะสมที่สุดคือ 5.94% (W) นั่นคือตัวอย่าง 2#
3.2 สัณฐานวิทยาแตกหักของ 2# ตัวอย่างหลังจากการเผาไหม้
รูปที่ 6 แสดงสัณฐานวิทยาของการแตกหักของตัวอย่าง 2# หลังจากถูกไล่ออกที่ 1720 ℃ จะเห็นได้ว่า: อนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์มีการกระจายอย่างใกล้ชิดและค่อนข้างสม่ำเสมอและโดยทั่วไปไม่มีรูขุมขน อนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์แสดงแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชทำให้ส่วนเซรามิกโดยอุณหภูมิสูง รูปยังแสดงให้เห็นว่าอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาดเล็กบางแห่งมีการกระจายในอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์เฟรมเวิร์กดั้งเดิมซึ่งเป็น SIC ที่สร้างขึ้นใหม่โดยการเผาปฏิกิริยา ในเวลาเดียวกันก็มี SI ที่เหลืออยู่ซึ่งถูกทิ้งไว้โดยการแข็งตัวของช่องว่างในร่างกายสีเขียวหลังจากการเผาและการระบายความร้อนของไอ Si สิ่งนี้จะตรวจสอบผลลัพธ์ของการวัด XRD เพิ่มเติม การปรากฏตัวของ SI ที่เหลือสามารถเติมรูขุมขนดั้งเดิมและลดความเข้มข้นของความเครียด อย่างไรก็ตามเนื่องจากจุดหลอมเหลวต่ำของ SI มันจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงของผลิตภัณฑ์ หลังจากการยิงความหนาแน่นจำนวนมากของผลิตภัณฑ์คือ 3.02 g · cm-3 และความแข็งแรงของการดัดงอถึง 580 MPa ซึ่งมากกว่าความแข็งแรงของปฏิกิริยาสามัญซิลิกอนคาร์ไบด์มากกว่าสองเท่า
สรุปแล้ว
(1) เวลากวนที่ดีที่สุดสำหรับสารละลายที่ใช้ในการเตรียมเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์แบบผงเต็มรูปแบบคือ 4 ชั่วโมง หลังจากเพิ่มกราไฟท์แล้วความหนืดของสารละลายจะลดลงความหนาแน่นของร่างกายสีเขียวจะเพิ่มขึ้นและความพรุนที่เห็นได้ชัดจะลดลงซึ่งจะเพิ่มความหนาแน่นของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์
(2) เมื่อเตรียมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผงเต็มรูปแบบ Fine-Fine Carbide Ceramics ชิปเซรามิกที่เหมาะสมเพิ่มจำนวนคาร์บอนแบล็กคือ 5.94% (w)
(3) หลังจากการยิงอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์มีการกระจายอย่างใกล้ชิดและค่อนข้างสม่ำเสมอและไม่มีรูขุมขน อนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์แสดงแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ที่ถูกยิงคือ 3.02 g · cm-3 และความแข็งแรงของการดัดงอคือ 580 MPa เซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์มีการปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลและความหนาแน่นที่ดีขึ้นอย่างมาก
เซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์จะมีรูขุมขนและความหนาแน่นมากขึ้นหรือไม่?
2023 07/03