1.3 Karbon siyah içeriğinin Çin'in yığın yoğunluğu ve görünür gözenekliliği üzerindeki etkisi
Şekil 3, farklı karbon siyah ilaveleri ile Çin'in yığın yoğunluğunu ve görünür gözenekliliğini göstermektedir. Şekil 3'ten, 2# numune yeşil gövdesinin kütle yoğunluğunun en büyük olduğu görülebilir, bu da seramik flanş 1.47 g · cm-3; Yeşil gövdenin görünür gözenekliliği daha küçüktür, bu%32.4'tür. Bununla birlikte, görünen gözeneklilik çok küçük olmamalıdır, aksi takdirde silikon sızması kolay olmayacaktır.
2. Faz kompozisyonu
Şekil 4, 2# örnek yeşil gövdenin XRD paternidir ve 1720 ℃ 'de ateşlendikten sonra numunedir. 2# örnek yeşil gövdenin grafit ve β-sic içerdiği ve ateşlenen numunenin Si, β-sic ve α-sic içerdiği görülebilir. Bunun nedeni, numunedeki β-sic'in bir kısmının yüksek sıcaklık ateşlemeden sonra seramik kalıp a-sic'e dönüştürülmesidir. Ayrıca, yüksek sıcaklıkta silikonize edici reaksiyon ateşlemesinden sonra numunelerde daha fazla SI bileşeni ve daha az C bileşeni olduğu da görülebilir. Bunun nedeni, yeşil gövdenin SI içeren toz ile gömülü olması ve yüksek sıcaklıkta silikon ile sızmasıdır. Reaksiyon sinterleme sırasında Si, Sic oluşturmak ve gözenekleri doldurmak için C ile reaksiyona girer.
3. Mikroyapı
3.1 Farklı örneklerin kırık morfolojileri
Şekil 5, farklı numunelerin kırık morfolojilerini göstermektedir. Şekil 5'ten ince silikon karbür, grafit ve gözenekler olduğu gözlenebilir; Bunlar arasında, 1#, 4#ve 5#numune, büyük çaplar, birçok gözenek ve eşit olmayan dağılıma sahip nispeten daha fazla pullara sahiptir, yani parçacık boyutu dağılımı düzgün değildir. Üniforma, bu, bulamaç hazırlanması sırasında düzensiz karışımdan kaynaklanıyor, bu da sistemin düzensiz dağılımına ve kararsızlığına neden olabilir ve daha sonra elde edilen Çin daha küçük bir yoğunluğa ve daha büyük bir gözenekliliğe sahiptir. Mikroskobik morfoloji, optimum karbon siyahının% 5.94 (W), yani 2# numune olduğunu gösterir.
3.2 Yanmadan sonra 2# örneğin kırık morfolojisi
Şekil 6, 1720 ℃ 'de ateşlendikten sonra numune 2#' nin kırık morfolojisini göstermektedir. Şöyle görülebilir: silikon karbür parçacıkları yakından dağıtılmış ve nispeten eşittir ve temelde gözenek yoktur; Silikon karbür parçacıkları, yüksek sıcaklıkta seramik kısmına neden olan tane büyümesinden kaynaklanan büyüyen bir eğilim göstermektedir. Şekil ayrıca, bazı küçük silikon karbür parçacıklarının, reaksiyon sinterleme ile yeni üretilen SIC olan orijinal çerçeve silikon karbür parçacıkları arasında dağıtıldığını göstermektedir. Aynı zamanda, sinterlendikten ve SI buharının soğutulmasından sonra yeşil gövdedeki boşlukların katılaşması ile bırakılan bazı artık SI vardır. Bu, XRD ölçümlerinin sonuçlarını daha da doğrular. Kalıntı SI varlığı orijinal gözenekleri doldurabilir ve stres konsantrasyonunu azaltabilir. Bununla birlikte, Si'nin düşük erime noktası nedeniyle, ürünün yüksek sıcaklık performansını etkileyecektir. Ateş ettikten sonra, ürünün kütle yoğunluğu 3.02 g · cm-3'tür ve bükülme mukavemeti 580 MPa'ya ulaşır;
sonuç olarak
(1) Tam ince toz silikon karbür seramiklerinin hazırlanmasında kullanılan bulamaç için optimal karıştırma süresi 4 saattir. Grafit eklendikten sonra, bulamaç viskozitesi azalır, yeşil gövdenin kütle yoğunluğu artar ve görünen gözeneklilik azalır, bu da tam ince toz silikon karbür seramiklerinin yoğunluğunu arttırır.
(2) Tam ince toz silikon karbür seramikleri hazırlarken, seramik çip optimum karbon siyahı miktarı% 5.94'tür (W).
(3) Ateş ettikten sonra, silikon karbür parçacıkları yakından dağıtılır ve nispeten eşittir ve temelde gözenek yoktur; Silikon karbür parçacıkları büyüyen bir eğilim göstermektedir, ateşlenen ürünün yoğunluğu 3.02 g · cm-3'tür ve bükülme mukavemeti 580 MPa'dır. Silikon karbür seramikleri mekanik mukavemet ve yoğunlukta büyük bir gelişmeye sahiptir.
Silikon karbür seramiklerinin daha fazla gözenek ve yoğunluk var mı?
2023 07/03