تأثير حجم جسيمات مسحوق كربيد السيليكون على تكثيف تلبيد السيراميك

بعد التلبيد بمزيج من المساحيق الخشنة والناعمة، يكون ربط جزيئات السيراميك SiC أصغر وأكثر إحكامًا مقارنة بتلبيد المسحوق الفردي. بسبب الاختلاف المعتدل في حجم الجسيمات بين المساحيق الخشنة والناعمة المستخدمة، يمكن للجزيئات الدقيقة أن تملأ المسام بين الجزيئات الخشنة بشكل أفضل. لذلك، بعد التلبيد، يكون حجم الحبوب أكثر اتساقًا، ويكون توزيع الكربون والمسام أكثر اتساقًا، دون تجميع واضح أو نمو غير طبيعي للحبوب.

يحتوي كربيد السيليكون ذو الحبيبات الخشنة على حجم جسيمات أكبر، كما أن ملء الجزيئات الدقيقة ليس كافيًا. ولذلك، يمكن ملاحظة أنه بعد التلبيد، هناك عدم كفاية الترابط الحبوب، وتوزيع الحجم غير المتكافئ، والتوزيع غير المتكافئ للمسام. عند استخدام مسحوق كربيد السيليكون الصغير للتلبيد، تظهر الجزيئات الدقيقة من مسحوق كربيد السيليكون نموًا متشابكًا للحبوب، وترابطًا أكثر إحكامًا، وتوزيعًا أكثر اتساقًا للمسام بعد التلبيد، بينما تظهر الجزيئات الخشنة نموًا غير متساوٍ للحبوب، وتوزيعًا غير متساوٍ للمسام، و الاتجاه المتزايد بعد التلبد.

قوة الانحناء وكثافة العينات الملبدة باستخدام خليط من مساحيق كربيد السيليكون الخشنة والناعمة أعلى من تلك الملبدة باستخدام مسحوق واحد، وهو ما يتوافق مع البنية المجهرية. وصلت الكثافة وقوة الانحناء لعينات سيراميك SiC الملبدة إلى 3.13 جم/سم3 و410 ميجاباسكال، وهو أعلى قليلاً من العينات الملبدة بمسحوق واحد. على الرغم من أنه لا تزال هناك فجوة كبيرة في خواصه الميكانيكية مقارنة بالعينات الملبدة بمسحوق واحد، إلا أن هذا لا يزال يوفر فكرة عن تلبيد سيراميك SiC بالضغط الجوي منخفض التكلفة. أظهرت التجارب أنه إذا تم تحسين توزيع الجسيمات لمساحيق كربيد السيليكون الخشنة والناعمة بنسبة معقولة، فمن الممكن جدًا استخدام مساحيق مختلطة جزئيًا لتحل محل جميع مساحيق الجسيمات الدقيقة لتحقيق تلبيد تكثيف الضغط الجوي لسيراميك SiC.