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后硅碳棒制品的生坯性能分析

    以不同粒度的a - SiC为原料,通过配比试验、生坯成型方法的对比、成型后硅碳棒制品的生坯性能分析,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制品的密度、气孔率、抗折强度的影响。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抗折强度最大,气孔率最低。同时无论使用何种成型方法,制品的密度随压力变化都具有一定的规律性。
    硅碳棒制品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。
    硅碳棒制品在使用温度和经济价值上,均有着较金属制品远为优越的性能,和其他无机材料制品(如二硅化铝制品)相比,其原料丰富得多、价格便宜得多。但由于S1C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2 100℃的高温下,C和Si在高纯SiC中的自扩散系数分别仅为1.5 X10-“和2. 5 x 10一”cmZ/ss],因此硅碳棒制品很难烧结。传统生产工艺制备的硅碳棒制品烧结密度低。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制品密度、强度等性能的影响。而成型方法对硅碳棒制品性能的影响也很大。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硅碳棒制品密度、气孔率、抗折强度的影响,达到进一步提高硅碳棒制品性能的目的。
    图3所示,随着压力的增大生坯的密度也随之增大,在增加压力的过程中,颗粒发生重排,粘结剂溶液和颗粒都有可能填充到内部气孔中,使气孔内部的气体排出坯体。在压力达到250MPa后,密度增加趋缓,但如果再加大压力,容易使样品产生弹性后效(是指取消压制压力和把压坯顶出压模以后,由于内应力的作用,压坯发生弹性膨胀的现象)。一般产生纵向和径向膨胀。对于长条形模具更容易受到纵向内应力的影响,使样品产生裂纹、弯曲,对制品的成形有着很大的影响。所以压力不宜太大,一般选取250 MPa左右,这样更有利于提高生坯的强度和成品率。www.beritawan.com

 

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