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| 提升反应硅碳棒力学性能的主要措施 |
反应硅碳棒的力学性能主要受游离硅粒径、分布和含量影响。游离硅粒径较大或在基体中分布不均匀时，材料在外力作用下易发生应力集中，导致其力学性能较差，而游离硅含量较高时，材料易发生脆性断裂，因此其力学性能随游离硅含量增加而降低。通过优化材料制备工艺或引人补强增韧相，可有效改善游离硅粒径、分布和含量，提升反应硅碳棒的力学性能。优化材料制备工艺通过优化生坯制备工艺、材料烧结工艺和热处理工艺，可有效促进硅碳棒的烧结致密化，降低游离硅含量并提升反应硅碳棒的力学性能。生坯制备工艺生坯制备工艺对反应硅碳棒致密度的影响至关重要，主要包括原料配比、硅碳棒粒径、成型工艺等。在原料配比方面，增加碳含量，可提高生坯碳密度，从而促进反应硅碳棒的烧结致密化，降低游离硅含量。但添加过量碳时，碳原料难以分散均匀，材料烧成后易出现“夹生”或“黑心”现象，且材料在烧成过程中产生的CO和Si0气体可能无法及时排出，导致内部压力升高而使坯体炸裂90硅碳棒原料的形状和粒度、碳颗粒的活性和大小是影响碳密度的重要因素。研究认为选择低反应活性和高反应活性的复合碳源可提升碳密度。当选择炭黑等高活性碳源时，高温下硅化反应速率较快，新生成硅碳棒极易堵塞毛细管通道，导致熔融硅难以渗人材料内部，使材料残碳量较高。而选择低活性和高活性复合碳源时，低活性碳源的硅化反应速率较慢，可以有效减缓毛细管通道的堵塞，使硅化反应更完全。
降低硅碳棒原料粒径可以有效降低游离硅含量或减小游离硅粒径，提升材料的力学性能。研究发现:当游离硅粒径由1. 4m降至0.1m时，材料的室温抗折强度由580 MPa提高至1 070MPa。研究发现，当硅碳棒原料粒径由20m减小至 3.5,m后，材料的常温抗折强度由371 MPa提升至457 MPa，常温断裂韧性由3. 57MPa·mvzm增加至3. 9 MPa·mvzm。但选择小粒径硅碳棒粉体为原料将增加制备成本，因此在工业生产中需综合考虑性能和成本等因素。www.sdzygw.com
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