Procédés pour améliorer la ténacité des céramiques de carbure de silicium

La recherche sur l’amélioration de la ténacité et de la densité des céramiques de carbure de silicium fait partie de notre travail continu. Les principales méthodes permettant d'améliorer la ténacité des céramiques de carbure de silicium consistent à modifier la composition du matériau céramique, par exemple en augmentant le durcissement des fibres/moustaches, le durcissement des particules de deuxième phase et en modifiant le processus de formation de la céramique pour modifier la microstructure interne de la céramique.

L'ajout de fibres courtes de carbone aux céramiques de carbure de silicium peut réduire la teneur en silicium libre dans la céramique, former une couche β-SiC et améliorer la ténacité des céramiques de carbure de silicium. Lorsque la fraction volumique de fibres courtes de carbone atteint 30 %, la ténacité des céramiques de carbure de silicium atteint 5,1 MPa · m1/2, soit 78 % de plus que celle des céramiques de carbure de silicium sans fibres courtes de carbone.

Grâce à l'étude de la technologie de forgeage isotherme, il a été constaté que les particules de SiC étaient uniformément réparties de manière rationalisée dans la matrice d'aluminium et que les performances de forgeage (échantillonnage par corde) étaient considérablement améliorées. Rm=500 MPa Rp0,2=330 MPa、A=7%、K1C=25,0 MPa·m1/2.

En optimisant la distribution granulométrique grossière et fine de la poudre de carbure de silicium, la ténacité du carbure de silicium est améliorée. Des recherches ont montré que l'introduction de poudre grossière peut supprimer la croissance de grains anormaux dans les céramiques S-SiC, ce qui donne lieu à de petits grains équiaxes. À mesure que la teneur en poudre grossière augmente, la ténacité des céramiques S-SiC présente une tendance croissante puis décroissante. Avec une teneur en poudre grossière de 65 %, la ténacité des céramiques S-SiC est la plus élevée, qui est 17,1 % supérieure à celle sans poudre grossière, atteignant (4,92 ± 0,24) MPa · m1/2.

Grâce à la recherche des résultats ci-dessus, nous avons maîtrisé la méthode de préparation par trempe des céramiques de carbure de silicium. Nos produits céramiques en carbure de silicium ont de meilleures performances que les céramiques en carbure de silicium ordinaires et peuvent résister à l'impact des balles. Les produits répondent aux exigences pare-balles NIJ IV.