對(duì)比成型后硅碳棒的生坯性能分析
2021-11-14 13:02:19 點(diǎn)擊：
以不同粒度的。-SiC為原料，通過配比試驗(yàn)、生坯成型方法的對(duì)比、成型后硅碳棒的生坯性能分析，研究了不同粘結(jié)劑、不同成型壓力與保壓時(shí)間不同成型方法對(duì)硅碳棒的密度、氣孔率、杭折強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，水溶性粘結(jié)劑的粘結(jié)性能低于醇溶性粘結(jié)劑，但水溶性的最佳添加量低于醇溶性粘結(jié)劑。成型方法中冷等靜壓的成型密度和杭折強(qiáng)度最大，氣孔率最低。同時(shí)無論使用何種成型方法，硅碳棒的密度隨壓力變化都具有一定的規(guī)律性。
硅碳棒是典型的以共價(jià)鍵為主的材料，具較高的高溫強(qiáng)度、良好的抗氧化性、高熱導(dǎo)率和低熱膨脹系數(shù)、抗熱震和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工和航空航天等領(lǐng)域硅碳棒在使用溫度和經(jīng)濟(jì)價(jià)值上，均有著較金屬硅碳棒遠(yuǎn)為優(yōu)越的性能，和其他無機(jī)材料硅碳棒(如二硅化鑰硅碳棒)相比，其原料豐富得多、價(jià)格便宜得多。但由于SiC本身的強(qiáng)共價(jià)鍵，使其在高溫下的自擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)?shù)?，即使?100℃的高溫下，C和Si在高純SiC中的自擴(kuò)散系數(shù)分別僅為1.5x10-'“和2.5x10一‘3cm2/ss]，因此硅碳棒很難燒結(jié)。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制備的硅碳棒燒結(jié)密度低。以往的研究方法，主要研究配比、燒結(jié)方法等工藝因素對(duì)硅碳棒密度、強(qiáng)度等性能的影響。而成型方法對(duì)硅碳棒性能的影響也很大。
本文中主要是通過研究不同成型方法、不同成型工藝參數(shù)對(duì)SiC硅碳棒密度、氣孔率、抗折強(qiáng)度的影響，達(dá)到進(jìn)一步提高硅碳棒性能的目的。器廠生產(chǎn)的XQM一2型行星磨混合60min.混勻后，加人6%一19%的溶劑，混合均勻后，陳腐36h，然后用Y30一40型單柱液壓機(jī)、LDJ00一320一300型冷等靜壓成型機(jī)和模具壓制成240mmx12mmx6mm的試樣，用ZL一0.5真空擠壓成型機(jī)擠壓出240mmx擬2的棒狀樣品。然后在105℃將生坯烘到恒重。將干燥后的幾類成型樣品在氮?dú)獗Ｗo(hù)碳管爐中，以50C/min的升溫制度升到800℃，保溫30min.再以20℃/min，升至2100℃，保溫30min，停爐，隨爐冷卻。
用液體浸泡試樣，然后再用沸水煮3h，盡量使試樣達(dá)到飽和。用液體靜力天平和電子天平稱飽和試樣表觀質(zhì)量(mz)、飽和試樣空氣中質(zhì)量(m3)試樣干重(m,)。然后再根據(jù)下面公式計(jì)算。吸水率(m。一m,)lm,x100%，氣孔率P。二「(m。一ml)/(m。一m2)x100%,體積密Db[m,·DZl(m。一mz)」x100%.生坯抗折強(qiáng)度的測(cè)定用WE一10型萬能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定不同成型方法、不同配比樣品的生坯抗折強(qiáng)度。形貌分析生坯的微觀結(jié)構(gòu)，使用日立公司生產(chǎn)的JSM-6460LV掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行分析。zsrider.com
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