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对比成型后硅碳棒的生坯性能分析

2021-11-14 13:02:19     点击:

    以不同粒度的。-SiC为原料,通过配比试验、生坯成型方法的对比、成型后硅碳棒的生坯性能分析,研究了不同粘结剂、不同成型压力与保压时间不同成型方法对硅碳棒的密度、气孔率、杭折强度的影响。结果表明,水溶性粘结剂的粘结性能低于醇溶性粘结剂,但水溶性的最佳添加量低于醇溶性粘结剂。成型方法中冷等静压的成型密度和杭折强度最大,气孔率最低。同时无论使用何种成型方法,硅碳棒的密度随压力变化都具有一定的规律性。

    硅碳棒是典型的以共价键为主的材料,具较高的高温强度、良好的抗氧化性、高热导率和低热膨胀系数、抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,广泛应用于机械、冶金、化工和航空航天等领域硅碳棒在使用温度和经济价值上,均有着较金属硅碳棒远为优越的性能,和其他无机材料硅碳棒(如二硅化钥硅碳棒)相比,其原料丰富得多、价格便宜得多。但由于SiC本身的强共价键,使其在高温下的自扩散系数相当低,即使在2100℃的高温下,C和Si在高纯SiC中的自扩散系数分别仅为1.5x10-'“和2.5x10一‘3cm2/ss],因此硅碳棒很难烧结。传统生产工艺制备的硅碳棒烧结密度低。以往的研究方法,主要研究配比、烧结方法等工艺因素对硅碳棒密度、强度等性能的影响。而成型方法对硅碳棒性能的影响也很大。

    本文中主要是通过研究不同成型方法、不同成型工艺参数对SiC硅碳棒密度、气孔率、抗折强度的影响,达到进一步提高硅碳棒性能的目的。器厂生产的XQM一2型行星磨混合60min.混匀后,加人6%一19%的溶剂,混合均匀后,陈腐36h,然后用Y30一40型单柱液压机、LDJ00一320一300型冷等静压成型机和模具压制成240mmx12mmx6mm的试样,用ZL一0.5真空挤压成型机挤压出240mmx拟2的棒状样品。然后在105℃将生坯烘到恒重。将干燥后的几类成型样品在氮气保护碳管炉中,以50C/min的升温制度升到800℃,保温30min.再以20℃/min,升至2100℃,保温30min,停炉,随炉冷却。

    用液体浸泡试样,然后再用沸水煮3h,尽量使试样达到饱和。用液体静力天平和电子天平称饱和试样表观质量(mz)、饱和试样空气中质量(m3)试样干重(m,)。然后再根据下面公式计算。吸水率(m。一m,)lm,x100%,气孔率P。二「(m。一ml)/(m。一m2)x100%,体积密Db[m,·DZl(m。一mz)」x100%.生坯抗折强度的测定用WE一10型万能材料试验机测定不同成型方法、不同配比样品的生坯抗折强度。形貌分析生坯的微观结构,使用日立公司生产的JSM-6460LV扫描电子显微镜(SEM)进行分析。www.zbqunqiang.cn


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