Wird Siliziumkarbidkeramik mehr Poren und Dichte haben?
2023-07-03
1.3 Die Auswirkung von CO2 -Schwarzgehalt auf die Schüttdichte und die scheinbare Porosität Chinas
Abbildung 3 zeigt die Schüttdichte und die scheinbare Porosität des China mit unterschiedlichen Kohlenstoffschwarzzusagen. Aus Abb. 3 ist ersichtlich, dass die Schüttdichte des 2# Probengrünkörpers der größte ist, der Keramikflansch 1,47 g · cm-3 ist; Die scheinbare Porosität des Grünkörpers ist kleiner, was 32,4%beträgt. Die scheinbare Porosität sollte jedoch nicht zu klein sein, andernfalls ist es nicht einfach, Silizium zu infiltrieren.
2. Phasenzusammensetzung
Abbildung 4 ist das XRD -Muster des 2# Probengrünkörpers und der Probe nach Abfeuert von 1720 ℃. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass der 2# Probengrünkörper Graphit und β-Sic und die abgefeuerte Probe Si, β-sic und α-SIC enthält. Dies liegt daran, dass ein Teil des β-SIC in der Probe nach hoher Temperaturfeuer in Keramikform α-SIC umgewandelt wurde. Aus der Abbildung ist auch ersichtlich, dass mehr Si -Komponenten und weniger C -Komponenten in den Proben nach hohen Temperatur -Silikonisierungsreaktionsschuss in den Proben vorhanden sind. Der Grund dafür ist, dass der grüne Körper mit Si-haltigem Pulver eingebettet und bei hoher Temperatur mit Silizium infiltriert ist. Während des Reaktionssinterns reagiert Si mit C, um sic zu bilden und die Poren zu füllen.
3. Mikrostruktur
3.1 Bruchmorphologien verschiedener Proben
Abbildung 5 zeigt die Frakturmorphologien verschiedener Proben. Aus Abbildung 5 kann beobachtet werden, dass es feines Siliziumcarbid, Graphit und Poren gibt; Unter ihnen weisen die Proben 1#, 4#und 5#relativ mehr Flocken mit großen Durchmessern, vielen Poren und einer ungleichmäßigen Verteilung auf, dh die Partikelgrößenverteilung ist nicht gleichmäßig. Einheitlich kann es auf das ungleiche Mischen während der Herstellung der Aufschlämmung zurückzuführen sein, was zu einer ungleichmäßigen Dispersion und Instabilität des Systems führt, und dann hat das erhaltene China eine geringere Dichte und eine größere Porosität. Die mikroskopische Morphologie zeigt, dass die optimale Additionsmenge an Carbonschwarz 5,94% (W) beträgt, dh die 2# Probe.
3.2 Frakturmorphologie von 2# Probe nach dem Verbrennen
Abbildung 6 zeigt die Frakturmorphologie von Probe 2#, nachdem er um 1720 ℃ abgefeuert wurde. Es ist ersichtlich, dass: Die Siliziumkarbidpartikel sind eng verteilt und relativ gleichmäßig, und es gibt im Grunde keine Poren; Die Siliziumkarbidpartikel zeigen einen wachsenden Trend, der auf das Kornwachstum zurückzuführen ist, verursachte einen Keramikteil durch hohe Temperatur. Die Abbildung zeigt auch, dass einige kleinere Silizium -Carbid -Partikel zwischen den ursprünglichen Gerüstkarbidpartikeln verteilt sind, die durch Reaktionssintern das neu erzeugte sic ist. Gleichzeitig gibt es auch einige Reste SI, die durch die Verfestigung der Hohlräume im grünen Körper nach dem Sintern und der Kühlung des SI -Dampfs übrig bleibt. Dies validiert weiter die Ergebnisse der XRD -Messungen. Das Vorhandensein von Rest -Si kann die ursprünglichen Poren füllen und die Spannungskonzentration verringern. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts von SI beeinflusst es jedoch die Hochtemperaturleistung des Produkts. Nach dem Brennen beträgt die Schüttdichte des Produkts 3,02 g · cm-3, und die Biegefestigkeit erreicht 580 MPa, was mehr als doppelt so hoch ist wie die Festigkeit der gewöhnlichen Reaktion, gesinterte Siliziumkarbid.
abschließend
(1) Die optimale Rührzeit für die Aufschlämmung bei der Herstellung von Silizium-Carbid-Carbid-Keramik von Vollfinanzpulver beträgt 4 h. Nach Zugabe von Graphit nimmt die Viskosität der Aufschlämmung ab, die Schüttdichte des grünen Körpers und die scheinbare Porosität nimmt ab, was die Dichte der Vollfinanzpulver-Siliziumkarbidkeramik erhöht.
(2) Bei der Vorbereitung von Pulverpulver-Silizium-Carbid-Keramiken beträgt die optimale Zugabzugsmenge von Carbonschwarz 5,94% (W).
(3) Nach dem Brennen sind die Siliziumkarbidpartikel eng verteilt und relativ gleichmäßig, und es gibt im Grunde keine Poren; Die Siliziumkarbidpartikel zeigen einen wachsenden Trend, die Dichte des Brandprodukts beträgt 3,02 g · CM-3 und die Biegefestigkeit beträgt 580 MPa. Die Siliziumkarbidkeramik hat eine große Verbesserung der mechanischen Stärke und Dichte.
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