Silisyum karbür tozu parçacık boyutunun seramik sinterlemenin yoğunlaşmasına etkisi

Kaba ve ince tozların bir karışımı ile sinterleme sonrasında, SiC seramik parçacıklarının bağlanması, tek toz sinterlemeye kıyasla daha küçük ve daha sıkıdır. Kullanılan kaba ve ince tozlar arasındaki parçacık büyüklüğü farkı nedeniyle, ince parçacıklar, iri parçacıklar arasındaki gözenekleri daha iyi doldurabilir. Bu nedenle, sinterlemeden sonra tane boyutu daha tutarlı olur ve belirgin bir toplanma veya anormal tane büyümesi olmaksızın karbon ve gözeneklerin dağılımı daha düzgün olur.

Kullanılan iri taneli silisyum karbür daha büyük parçacık boyutuna sahiptir ve ince parçacıkların doldurulması yeterli değildir. Bu nedenle sinterleme sonrasında yetersiz tanecik bağlanması, eşit olmayan boyut dağılımı ve gözeneklerin eşit olmayan dağılımının olduğu gözlemlenebilir. Sinterleme için tek bir küçük silisyum karbür tozu kullanıldığında, silisyum karbür tozunun daha ince parçacıkları sinterlemeden sonra iç içe tane büyümesi, daha sıkı bağlanma ve daha düzgün gözenek dağılımı sergilerken, daha kaba parçacıklar eşit olmayan tane büyümesi, eşit olmayan gözenek dağılımı ve daha düzgün bir gözenek dağılımı sergiler. Sinterleme sonrasında artan bir trend.

Kaba ve ince silisyum karbür tozlarının bir karışımı kullanılarak sinterlenen numunelerin bükülme mukavemeti ve yoğunluğu, mikro yapı ile tutarlı olarak tek bir toz kullanılarak sinterlenen numunelerden daha yüksektir. Sinterlenmiş SiC seramik numunelerinin yoğunluğu ve eğilme mukavemeti, tek tozla sinterlenmiş numunelerden biraz daha yüksek olan 3,13 g/cm3 ve 410 Mpa'ya ulaştı. Tek tozla sinterlenen numunelerle karşılaştırıldığında mekanik özelliklerinde hala önemli bir boşluk olmasına rağmen, bu yine de SiC seramiklerinin düşük maliyetli atmosferik basınçta sinterlenmesi için bir fikir sağlayabilir. Deneyler, kaba ve ince silisyum karbür tozlarının parçacık dağılımı makul bir oranda optimize edilirse, SiC seramiklerinin atmosferik basınçta yoğunlaştırma sinterlemesini sağlamak için tüm ince parçacıklı tozların yerine kısmen karıştırılmış tozların kullanılmasının oldukça mümkün olduğunu göstermiştir.