硅碳棒在高温条件下发生氧化反应
为废弃MoSiZ粉末的XRD图谱。从图中可以明显看出:废弃粉末的主要成分是MoSiZ,同时含有少量的Mo5Si3,这表明废弃MoSiZ粉末具有较高的纯度。从中可以看出:废弃硅碳棒表面覆盖着一层光亮的玻璃膜,这是由于在使用过程中,硅碳棒在高温条件下发生氧化反应,在表面生成了光滑的SiOZ保护玻璃膜。呈现了在20,25,30MPa烧结压力下,经SPS烧结后的MoSiZ涂层的XRD图谱。由图可知:烧结后的样品表面主要由MoSiZ和Mo5Si3相构成。其中MoSiZ相的衍射峰强度较高,是涂层内的主要衍射峰;而Mo5Si3相的衍射峰强度相对较弱。图为M20,M25和M30涂层表面的BSE形貌。从对比可以看出:M20涂层表面的裂纹尺寸最大。且随着烧结压力的逐步增大,涂层表面的裂纹尺寸逐渐减小。从图中可以看出:M30涂层表面已无明显的裂纹。这是因为废弃粉末的粒径保持一致,当烧结压力处于2025MPa时,压力不足以使粉末颗粒在烧结过程中充分接触,导致热量传递不均匀,涂层内部结构不稳定。在烧结过程中,压力不足会导致颗的重排和塑性流动速度减慢,致密度降低,从而在表面形成较大尺寸的裂纹。相较于M20涂层,M25涂层的裂纹尺寸较小且数量较少,这表明提高烧结压力能够有效提升涂层的致密度,并对涂层缺陷起到抑制作用。当烧结压力提升至30MPa时,MoSiZ颗粒之间的接触更加紧密,烧结的均匀性显著提高,粉末颗粒的重排速率加快,涂层致密度持续提升,表面几乎不存在大尺寸裂纹。为更高倍数下M30和N12。涂层烧结后的表面微观形貌以及EDS分析。从可以看出:M30涂层烧结后的表面存在少量小尺寸裂纹,而N12。涂层表面的裂纹数量明显多于M30,且裂纹尺寸更大,这与中的结果相吻合。这一现象表明:随着烧结压力的增加,涂层的致密性得到提升,表面裂纹和缺陷数量减少。通过观察可以发现:M30涂层的内部致密度高于N12。涂层,进一步证实了提高烧结压力能够有效增强涂层的致密性。涂层表面由灰色相,白色相和黑色相组成。表为不同位置的EDS分析成果,根据表1可知:点2处灰色相为MoSiZ,点5处白色相为Mo5Si3,以及点1处为包含SiOZ和A1Z03的黑色非晶膨润土相。在硅碳棒的生产过程中会添加少量的低熔点膨润土作为增塑剂,部分膨润土便随之进入涂层。但是值得注意的是:在图2的XRD结果中并没有发现膨润土相,这主要是因为膨润土的主要组成元素为Si,Al和O,A1,0元素的原子序数与MoSiZ存在较大差异,因此在XRD图谱中未能观察到明显的衍射峰。http://www.zbqunqiang.cn/
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