Métodos para mejorar la tenacidad de las cerámicas de carburo de silicio.

Nuestro trabajo continuo ha sido la investigación para mejorar la tenacidad y la densidad de las cerámicas de carburo de silicio. Los principales métodos para mejorar la tenacidad de las cerámicas de carburo de silicio son cambiar la composición del material cerámico, por ejemplo aumentando el endurecimiento de fibras/bigotes, endurecimiento de partículas de segunda fase y cambiando el proceso de formación de la cerámica para cambiar la microestructura interna de la cerámica.

Agregar fibras cortas de carbono a las cerámicas de carburo de silicio puede reducir el contenido de silicio libre en las cerámicas, formar una capa de β - SiC y mejorar la tenacidad de las cerámicas de carburo de silicio. Cuando la fracción de volumen de las fibras cortas de carbono alcanza el 30%, la tenacidad a la fractura de las cerámicas de carburo de silicio alcanza 5,1 MPa · m1/2, que es un 78% mayor que la de las cerámicas de carburo de silicio sin fibras cortas de carbono.

Mediante el estudio de la tecnología de forjado isotérmico, se observó que las partículas de SiC se distribuyeron uniformemente en una línea de flujo en la matriz de aluminio, lo que mejoró significativamente el rendimiento del forjado (muestreo en dirección de la cuerda). Rm = 500 MPa, Rp0,2 = 330 MPa, A = 7%, K₁C = 25,0 MPa·m².

Al optimizar la distribución del tamaño de las partículas gruesas y finas del polvo de carburo de silicio, se mejora la tenacidad del carburo de silicio. Las investigaciones han demostrado que la introducción de polvo grueso puede suprimir el crecimiento de granos anormales en cerámicas S-SiC, lo que da como resultado pequeños granos equiaxiales. A medida que aumenta el contenido de polvo grueso, la tenacidad de las cerámicas S-SiC muestra un patrón de aumento primero y luego disminución. Con un contenido de polvo grueso del 65%, la tenacidad de la cerámica S-SiC es la más alta, que es un 17,1% mayor que la sin polvo grueso, alcanzando (4,92 ± 0,24) MPa · m1/2.

A través de la investigación de los resultados anteriores, hemos dominado el método de preparación para endurecimiento de las cerámicas de carburo de silicio. Nuestros productos cerámicos de carburo de silicio tienen un mejor rendimiento que los cerámicos de carburo de silicio comunes y pueden resistir el impacto de las balas. Los productos cumplen con los requisitos a prueba de balas NIJ IV.