실리콘 카바이드 세라믹에는 모공과 밀도가 더 많습니까?
2023-07-03
1.3 중국의 벌크 밀도와 명백한 다공성에 대한 탄소 검은 함량의 영향
그림 3은 카본 블랙 첨가가 다른 중국의 벌크 밀도와 명백한 다공성을 보여줍니다. 그림 3에서 2# 샘플 녹색 바디의 벌크 밀도가 가장 크며 세라믹 플랜지 1.47 g · cm-3입니다. 녹색 몸체의 명백한 다공성은 32.4%입니다. 그러나 명백한 다공성이 너무 작아서는 안됩니다. 그렇지 않으면 실리콘에 침투하기가 쉽지 않습니다.
2. 위상 구성
그림 4는 2# 샘플 녹색 바디의 XRD 패턴과 1720 ℃에서 발사 된 후 샘플입니다. 그림에서 2# 샘플 녹색 바디에는 흑연과 β-SIC가 포함되어 있으며, 발사 된 샘플에는 SI, β-SIC 및 α-SIC가 포함되어 있습니다. 이는 샘플의 β-SIC의 일부가 고온 발사 후 세라믹 금형 α-SIC로 변환 되었기 때문입니다. 또한 고온 실리콘 화 반응 발사 후 샘플에 더 많은 SI 구성 요소와 적은 C 성분이 있음을 그림에서 볼 수 있습니다. 그 이유는 녹색 몸체에 Si- 함유 분말이 내장되어 고온에서 실리콘으로 침투하기 때문입니다. 반응 소결 동안, Si는 C와 반응하여 sic을 형성하고 모공을 채 웁니다.
3. 미세 구조
3.1 다른 샘플의 골절 형태
그림 5는 다른 샘플의 골절 형태를 보여줍니다. 도 5로부터, 미세한 실리콘 카바이드, 흑연 및 기공이 있음을 관찰 할 수있다; 그중 1#, 4#및 5#샘플은 직경이 큰 플레이크, 많은 기공 및 고르지 않은 분포, 즉 입자 크기 분포가 균일하지 않습니다. 균일 한, 그것은 슬러리를 제조하는 동안 고르지 않은 혼합으로 인한 것일 수 있으며, 시스템의 불안한 분산 및 불안정성을 초래하고, 획득 된 중국은 더 작은 밀도와 더 큰 다공성을 갖는다. 미세한 형태는 탄소 검은 색의 최적 첨가량이 5.94% (W), 즉 2# 샘플임을 보여줍니다.
3.2 연소 후 2# 샘플의 골절 형태
그림 6은 1720 ℃에서 발사 된 후 샘플 2#의 골절 형태를 보여준다. 실리콘 카바이드 입자는 밀접하게 분포되고 비교적 균일하며 기본적으로 모공이 없습니다. 실리콘 카바이드 입자는 증가하는 경향을 나타내며, 이는 곡물 성장으로 인해 고온으로 세라믹 부품을 일으킨다. 이 그림은 또한 일부 작은 실리콘 카바이드 입자가 원래 프레임 워크 실리콘 카바이드 입자 사이에 분포되어 있으며, 이는 반응 소결에 의해 새로 생성 된 SIC입니다. 동시에, 일부 잔류 Si가 있으며, 이는 소결 후 녹색 바디의 공극의 고정화와 Si 증기의 냉각에 의해 남겨진 일부 잔류 Si가있다. 이것은 XRD 측정 결과를 추가로 검증합니다. 잔류 Si의 존재는 원래 모공을 채우고 스트레스 농도를 줄일 수 있습니다. 그러나 SI의 융점이 낮기 때문에 제품의 고온 성능에 영향을 미칩니다. 발사 후, 생성물의 벌크 밀도는 3.02 g · cm-3이고, 굽힘 강도는 580 MPa에 도달하며, 이는 일반 반응 소결 실리콘 카바이드의 강도의 두 배 이상입니다.
결론적으로
(1) 풀 파이드 분말 실리콘 카바이드 세라믹의 제조에 사용 된 슬러리에 대한 최적의 교반 시간은 4 시간이다. 흑연을 첨가 한 후, 슬러리의 점도는 감소하고 녹색의 몸체의 벌크 밀도가 증가하고, 겉보기 다공성이 감소하여, 이는 풀파이 분말 실리콘 탄화물 세라믹의 밀도를 증가시킨다.
(2) 풀 페인 파우더 실리콘 카바이드 세라믹을 준비 할 때, 탄소 검은 색의 세라믹 칩 최적 첨가량은 5.94% (W)입니다.
(3) 발사 후, 실리콘 카바이드 입자는 밀접하게 분포되고 비교적 균일하며 기본적으로 기공이 없다. 실리콘 카바이드 입자는 성장하는 경향을 나타내고, 발사 된 생성물의 밀도는 3.02 g · cm-3이고, 굴곡 강도는 580 MPa이다. 실리콘 카바이드 세라믹은 기계적 강도와 밀도가 크게 향상됩니다.
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