Methoden voor het verbeteren van de taaiheid van siliciumcarbidekeramiek

Het onderzoek naar het verbeteren van de taaiheid en het verbeteren van de dichtheid van siliciumcarbide-keramiek is ons voortdurende werk. De belangrijkste methoden voor het verbeteren van de taaiheid van siliciumcarbide-keramiek zijn het veranderen van de samenstelling van het keramische materiaal, zoals door het verhogen van de vezel-/whisker-harding, tweede fase-deeltjesharding en het veranderen van het keramische vormingsproces om de interne microstructuur van het keramiek te veranderen.

Het toevoegen van korte koolstofvezels aan siliciumcarbide-keramiek kan het gehalte aan vrij silicium in de keramiek verminderen, een β-SiC-laag vormen en de taaiheid van siliciumcarbide-keramiek verbeteren. Wanneer de volumefractie van korte koolstofvezels 30% bereikt, bereikt de breuktaaiheid van siliciumcarbide-keramiek 5,1 MPa · m1/2, wat 78% hoger is dan die van siliciumcarbide-keramiek zonder korte koolstofvezels.

Uit onderzoek naar isothermisch smeden is gebleken dat SiC-deeltjes gelijkmatig verdeeld zijn in een stroomlijn in de aluminiummatrix, en dat de prestaties van het smeedproces (door middel van koordbemonstering) aanzienlijk verbeterd zijn. Rm=500 MPa, Rp0.2=330 MPa, A=7%, K1C=25,0 MPa·m1/2.

Door de grove en fijne deeltjesgrootteverdeling van siliciumcarbidepoeder te optimaliseren, wordt de taaiheid van siliciumcarbide verbeterd. Onderzoek heeft aangetoond dat de introductie van grof poeder de groei van abnormale korrels in S-SiC-keramiek kan onderdrukken, wat resulteert in kleine gelijkassige korrels. Naarmate het gehalte aan grof poeder toeneemt, vertoont de taaiheid van S-SiC-keramiek een patroon van eerst toenemen en vervolgens afnemen. Bij een grof poedergehalte van 65% is de taaiheid van S-SiC-keramiek het hoogst, wat 17,1% hoger is dan die zonder grof poeder en bereikt (4,92 ± 0,24) MPa · m1/2.

Door het onderzoek naar de bovenstaande resultaten hebben we de hardingsvoorbereidingsmethode van siliciumcarbide-keramiek onder de knie gekregen. Onze siliciumcarbide-keramische producten presteren beter dan gewone siliciumcarbide-keramiek en zijn bestand tegen de impact van kogels. De producten voldoen aan de NIJ IV kogelwerende eisen.