Der Einfluss der Partikelgröße von Siliziumkarbidpulver auf die Verdichtung beim Sintern von Keramik

Nach dem Sintern mit einer Mischung aus groben und feinen Pulvern ist die Bindung der SiC-Keramikpartikel im Vergleich zum Sintern mit einem einzelnen Pulver kleiner und fester. Durch den moderaten Unterschied in der Partikelgröße zwischen den verwendeten groben und feinen Pulvern können die feinen Partikel die Poren zwischen den groben Partikeln besser füllen. Daher ist die Korngröße nach dem Sintern gleichmäßiger und die Verteilung von Kohlenstoff und Poren gleichmäßiger, ohne offensichtliche Aggregation oder abnormales Kornwachstum.

Das verwendete grobkörnige Siliziumkarbid weist eine größere Partikelgröße auf und die Füllung mit feinen Partikeln ist nicht ausreichend. Daher kann beobachtet werden, dass nach dem Sintern eine unzureichende Kornbindung, eine ungleichmäßige Größenverteilung und eine ungleichmäßige Porenverteilung vorliegen. Wenn ein einzelnes kleines Siliziumkarbidpulver zum Sintern verwendet wird, zeigen die feineren Partikel des Siliziumkarbidpulvers nach dem Sintern ein verwobenes Kornwachstum, eine engere Bindung und eine gleichmäßigere Porenverteilung, während die gröberen Partikel ein ungleichmäßiges Kornwachstum, eine ungleichmäßige Porenverteilung usw. aufweisen zunehmender Trend nach dem Sintern.

Die Biegefestigkeit und Dichte der Proben, die mit einer Mischung aus groben und feinen Siliziumkarbidpulvern gesintert wurden, sind höher als die der Proben, die mit einem einzelnen Pulver gesintert wurden, was mit der Mikrostruktur übereinstimmt. Die Dichte und Biegefestigkeit der gesinterten SiC-Keramikproben erreichten 3,13 g/cm3 und 410 MPa und waren damit etwas höher als bei den mit einem einzelnen Pulver gesinterten Proben. Obwohl im Vergleich zu mit einem einzigen Pulver gesinterten Proben immer noch ein erheblicher Unterschied in den mechanischen Eigenschaften besteht, kann dies dennoch eine Idee für das kostengünstige Sintern von SiC-Keramik bei Atmosphärendruck sein. Experimente haben gezeigt, dass es bei Optimierung der Partikelverteilung von groben und feinen Siliziumkarbidpulvern in einem angemessenen Verhältnis durchaus möglich ist, teilweise gemischte Pulver anstelle aller Feinpartikelpulver zu verwenden, um eine Verdichtungssinterung von SiC-Keramiken bei Atmosphärendruck zu erreichen.