روش‌هایی برای بهبود چقرمگی سرامیک‌های کاربید سیلیکون

تحقیق در مورد افزایش چقرمگی و بهبود چگالی سرامیک های کاربید سیلیکون کار مداوم ما بوده است. روش‌های اصلی برای افزایش چقرمگی سرامیک‌های کاربید سیلیکون، تغییر ترکیب مواد سرامیکی است، مانند افزایش سفتی فیبر/سبیل، سخت‌کردن ذرات فاز دوم، و تغییر فرآیند شکل‌دهی سرامیکی برای تغییر ریزساختار داخلی سرامیک.

افزودن الیاف کوتاه کربن به سرامیک های کاربید سیلیکون می تواند محتوای سیلیکون آزاد در سرامیک ها را کاهش دهد، یک لایه β - SiC تشکیل دهد و چقرمگی سرامیک های کاربید سیلیکون را افزایش دهد. هنگامی که کسر حجمی الیاف کوتاه کربن به 30٪ می رسد، چقرمگی شکست سرامیک های کاربید سیلیکون به 5.1 MPa · m1/2 می رسد، که 78٪ بیشتر از سرامیک های کاربید سیلیکون بدون الیاف کربن کوتاه است.

از طریق مطالعه فناوری آهنگری همدما، مشخص شد که ذرات SiC به طور یکنواخت در یک خط جریان در ماتریس آلومینیومی توزیع شده‌اند و عملکرد آهنگری (نمونه‌گیری به صورت وتر) به طور قابل توجهی بهبود یافته است. Rm = 500 مگاپاسکال Rp0.2 = 330 مگاپاسکال، A = 7٪، K1C = 25.0 MPa·m1/2.

با بهینه سازی توزیع اندازه ذرات درشت و ریز پودر کاربید سیلیکون، چقرمگی کاربید سیلیکون افزایش می یابد. تحقیقات نشان داده است که معرفی پودر درشت می‌تواند رشد دانه‌های غیرعادی را در سرامیک‌های S-SiC سرکوب کند و در نتیجه دانه‌های هم محور کوچک ایجاد شود. با افزایش محتوای پودر درشت، چقرمگی سرامیک های S-SiC الگویی را نشان می دهد که ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. در محتوای پودر درشت 65 درصد، چقرمگی سرامیک های S-SiC بالاترین میزان است، که 17.1 درصد بیشتر از آن بدون پودر درشت است و به (4.92 ± 0.24) MPa · m1/2 می رسد.

با بررسی نتایج فوق، ما بر روش آماده سازی سختی سرامیک کاربید سیلیکون مسلط شده ایم. محصولات سرامیک کاربید سیلیکون ما عملکرد بهتری نسبت به سرامیک های معمولی کاربید سیلیکون دارند و می توانند در برابر ضربه گلوله مقاومت کنند. محصولات دارای الزامات ضد گلوله NIJ IV هستند.