在1#5#级配加入10%左右的水，测量泥料的可塑性指标，研究其与泥料中的大颗粒用量关系，如图所示。从图中可以看出，泥料中的大颗粒含量越大，泥料的可塑性越差。这是因为硅碳棒碳化硅细粉粒度较小，在泥料户容易聚集，在水和塑化剂的作用下具有较大的可塑性，当大颗粒用量增加的时候，相应的细颗粒含减少，大颗粒之间接触的机会加人，大颗粒之间仅靠增姻刊的吸附接在起，因此泥料中颗粒间的粘接力降低，可塑性下降。相对应的，挤出成型时，泥料中大颗粒含量越多，其成型压力就越高，如图所示。大颗粒之间接触的机会增加，泥料在挤出成型时，不仅有点接触，还有较多的面接触，有时甚至大颗粒之间形成稳定结构，使泥料中颗粒在相对运动的时候的摩擦阻力增加。挤出压力主要是克服泥料中颗粒之间和颗粒与模具内壁之间的摩擦阻力，颗粒间的内部摩擦增加，因此挤出压力也增加。

颗粒级配对硅碳棒坯体密度的影响

       大颗粒在泥料中所占的百分含量与挤出生坯密度的关系图。从图中可以看出，随着大颗粒的百分含量增加，生坯的密度也增加，在达到一个最高值后又降低。这是因为当大颗粒含量较低的时候，细粉含量较高，在泥料中占一部分体积，由于本实验中细粉的粒度很小，细粉之间的凝聚力不容忽视，其容易使细粉在泥料中产生团聚作用，而产生较大的空隙率，致使成型后的硅碳棒坯体产生较大的空隙，密度较低。随着大颗粒含量增加，细粉的用量减少，只存在大颗粒的空隙中，细小颗粒团聚现象引起的空隙率降至最低，生坯密度也达到最大值。再继续增加大颗粒的含量，中、细颗粒的含量减少到不能充分填充大颗粒间的空隙，成型后的硅碳棒坯体中的孔隙率增加，因此硅碳棒坯体密度降低。另外，大颗粒用量增加，也引起泥料可塑性变差，颗粒间摩擦阻力增大，挤出过程中颗粒相对移动变得更难，颗粒间重排的效果变差，也不利于硅碳棒坯体的密度提高。紧密堆积理论和实践认为，当采用三级颗粒级配时，粗、中、细颗粒的用量配比在7: 1: 2时达到最紧密堆积。但是在本实验中，达到最佳级配时粗、中、细粉的百分比为7.2:1:1.8，这与紧密堆积理论所得出的结论有所差别。这有可能是在挤出成型的泥料中，含有较多的添加剂和水，它们在硅碳棒坯体中也占有大量的体积，填充在大颗粒的空隙中，致使细粉在堆积中的用量降低，挤出硅碳棒坯体的最佳级配向大颗粒用量增加的方向移动。

细粉对生坯密度的影响

       由于细粉颗粒越细，粉体中氧的含量也越高，这会产生对重结晶反应不利的影响，且细粉单价高，成本高，不利于生产中的成本降低。因此，对重结晶碳化硅来说，细粉也不是越细越好，而且细粉粒径大容易使反应时间过长，重结晶不完全，但是在本实验中，挤出成型时细粉粒径变化对硅碳棒坯体影响并不大，如图4-11所示。粗、中颗粒粒径、用量不变，细粉粒径分别为1伽m,初m,1.知m时，硅碳棒坯体密度基本是一个定值。这是因为本实验颗粒级配的粒径分布很宽，细粉中最大的粒径(l0um)也能满足级配中的颗粒粒径相关45倍的要求。细颗粒的作用是填充大颗粒与中颗粒的空隙，当粗、中颗粒的粒径与比例确定后，其堆积后形成的空隙基本上确定了，细颗粒只是填充在这些空隙中，不会影响到颗粒堆积的表观体积。细颗粒质量分数不变，就不会影响到硅碳棒坯体的密度。固定大颗粒用量为72%，改变中、细粉的用量，研究中、细粉变化对硅碳棒坯体密度的关系，如图4-12所示。可以石一出，当粗颗粒用量不变时，坏体的密度基本改变不大，于一麦近为一个常数，但是细粉含量继续降低时，硅碳棒坯体密度有一个下I>-II`7趋势。可能是本实验中的粉粒径较大(100ccm ),虽然粒径相差较大((6倍)可以填充在大颗粒间的空隙里，但是对泥料的塑性却没有帮助。随着其用量增加，泥料中细粉的含量更少，这样将使泥料的可塑性变差，颗粒之间的相对滑移变得困难，致使挤出成型的硅碳棒坯体密度降低。因此以后的实验中，主要采中间粉采用10%的10伽m微粉，细粉采用中位径为5m的细粉时较佳。http://www.zbqunqiang.cn/