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粉體粒徑對陶瓷燒結的緻密化有什麼影響?

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在2150 ℃燒結溫度下,酚醛樹脂2.0%+碳化硼2.5%,按配方依次選用A2 : A1(4 : 1)、A2、A3 : A1(4 : 1)、A3四種粉體進行試驗,平均粒徑依次約為0.8 μm、1.0 μm、1.6 μm、2.0 μm,研究粉體粒徑對碳化矽陶瓷燒結緻密化的影響。下面來為大家分析結論。

粗/細混合粉體燒結後SiC陶瓷顆粒結合相比單一粉體燒結而言晶粒細小,結合更加緊密,由于使用的粗、細粉體粒徑差别适中,使細顆粒可以較好地填充至粗顆粒之間的孔隙處,故燒結後晶粒大小較為一緻,碳和氣孔分布較均勻,沒有明顯的聚集和異常晶粒長大;

使用的粗顆粒相比粒徑較大,使細顆粒的填充不夠充分,因此可以觀察到燒結後存在晶粒結合不夠緊密,尺寸大小不一,氣孔分布不均等現象,使用單一粉體燒結時,粉體粒徑較細的粉體燒結後晶粒交織生長,結合較為緊密,氣孔分布較為均勻,而粉體粒徑較粗的粉體燒結後存在部分晶粒生長大小不一,氣孔分布不均且有增大的趨勢。

采用粗/細混合粉體進行燒結的樣品抗彎強度和密度均高于使用單一粉體燒結的樣品,這一結果與顯微結構相吻合。其中進行燒結的SiC陶瓷樣品的密度和抗彎強度達到3.11 g/cm3和428 Mpa,略大于使用單一粉體進行燒結後樣品。

盡管它的力學性能距離單一粉體進行燒結的樣品還存在較大的差距,但這依然可以為低成本常壓燒結SiC陶瓷提供一個思路,表明若粗/細粉體的顆粒分布優化出合理的比例之後,将極有可能使用部分混合粉體替代全部為細顆粒的粉體實現SiC陶瓷常壓緻密化燒結。

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