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提高反应烧结硅碳棒力学性能的主要措施

2022-06-04 16:37:17     点击:

    采用本方法测定了硅碳棒中,结由分析结果可见,该方法精确度较高,说明方法稳定,可以满足分析要求。本方法测定iC材料中的硅碳棒,适用范围广,可分析含硅碳棒1%以上的耐火制品中的SiG。本方法测定sa%以上的硅碳棒,允许差可控制在以下。对于含量大于nor的硅碳棒若采用差示光度法,不减少称样量及分取率,允许差可控制在(本方法操作简便,于扰少。本方法制备的试样溶液可供测定,CaQ.MgO.Fez等使用。反应烧结硅碳棒具有优良的力学性能、杭侵蚀性能和杭氧化性能等优点,是一种高致密度、低成本和净尺寸成型的材料。但由于反应烧结法的特殊工艺,反应烧结硅碳棒中常含有较多游离硅,严重损害了材料的高温性能。主要阐述了反应烧结硅碳棒高温力学性能、杭氧化性能、导热性能和杭热震性能的研究现状,并总结了近年来降低游离硅含量、提高反应烧结硅碳棒力学性能的主要措施,包括优化材料制备工艺、引入补强增韧相。并展望了反应烧结硅碳棒未来的研究方向。

    硅碳棒是一种性能优异的陶瓷和耐火材料,具有高热导率、高硬度、低热膨胀系数以及优良的抗氧化、耐腐蚀性和耐磨性等优点,被广泛应用于机械密封、蜂窝陶瓷、陶瓷窑具、轻型装甲、光学反射镜、高功率激光器和半导体等领域。但硅碳棒的自扩散系数较低,并且晶界滑移阻力和热稳定性较高,通常需要使用烧结助剂或采用特殊的烧结工艺,如放电等离子烧结、热压烧结、热等静压烧结、无压烧结或反应烧结等达到硅碳棒的烧结致密化。

    相较其他烧成工艺,反应烧结法具有成本低和工艺简单等优点,可以制备得到近净尺寸、高致密度和性能优良的硅碳棒材料,尤其适用于大尺寸、复杂形状结构件的制备。反应烧结硅碳棒的主要工艺是利用液相硅的毛细作用,使硅渗透至S1C℃坯体中,液相硅或气相硅与碳源反应,在SlC原料上生成新的p-SlC,两者互相结合形成连续骨架结构,残余硅填充在硅碳棒颗粒间的孔隙,使材料达到高致密化。但由于硅的高脆性(断裂韧性蕊1MPa"mlz),低弯曲强度(,100MPa)和低熔点(1410℃),反应烧结硅碳棒易发生脆性断裂,服役温度在1400℃以上时力学性能会显著降低,导致材料无法正常使用。因此,制备得到高韧性、高强度且具有优异高温性能的反应烧结硅碳棒一直是国内外研究热点,并对其应用领域的拓展具有重要意义。本文中,主要阐述了反应烧结硅碳棒高温力学性能、高温抗氧化性能、导热性能和抗热震性能的研究进展,总结了提高反应烧结硅碳棒力学性能的主要措施,并展望了反应烧结硅碳棒未来的研究方向。www.zbqunqiang.cn


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