Métodos para melhorar a tenacidade da cerâmica de carboneto de silício

A pesquisa para aumentar a tenacidade e melhorar a densidade da cerâmica de carboneto de silício tem sido nosso trabalho contínuo. Os principais métodos para aumentar a tenacidade da cerâmica de carboneto de silício são alterar a composição do material cerâmico, como aumentar o endurecimento da fibra/bigodes, endurecer as partículas da segunda fase e alterar o processo de formação da cerâmica para alterar a microestrutura interna da cerâmica.

Adicionar fibras curtas de carbono à cerâmica de carboneto de silício pode reduzir o conteúdo de silício livre na cerâmica, formar uma camada β - SiC e aumentar a tenacidade da cerâmica de carboneto de silício. Quando a fração volumétrica das fibras curtas de carbono atinge 30%, a tenacidade à fratura da cerâmica de carboneto de silício atinge 5,1 MPa · m1/2, que é 78% superior à da cerâmica de carboneto de silício sem fibras curtas de carbono.

Por meio do estudo da tecnologia de forjamento isotérmico, descobriu-se que as partículas de SiC foram distribuídas uniformemente em uma linha de corrente na matriz de alumínio, e o desempenho do forjamento (amostragem de corda) foi significativamente melhorado. Rm = 500 MPa Rp0,2 = 330 MPa, A = 7%, K1C = 25,0 MPa·m1/2.

Ao otimizar a distribuição do tamanho das partículas grossas e finas do pó de carboneto de silício, a tenacidade do carboneto de silício é aprimorada. A pesquisa mostrou que a introdução de pó grosso pode suprimir o crescimento de grãos anormais na cerâmica S-SiC, resultando em pequenos grãos equiaxiais. À medida que o teor de pó grosso aumenta, a tenacidade da cerâmica S-SiC mostra um padrão primeiro de aumento e depois de diminuição. Com um teor de pó grosso de 65%, a tenacidade da cerâmica S-SiC é a mais alta, 17,1% maior que aquela sem pó grosso, atingindo (4,92 ± 0,24) MPa · m1/2.

Através da pesquisa dos resultados acima, dominamos o método de preparação de tenacidade da cerâmica de carboneto de silício. Nossos produtos cerâmicos de carboneto de silício têm melhor desempenho do que a cerâmica comum de carboneto de silício e podem resistir ao impacto de balas. Os produtos atendem aos requisitos à prova de balas do NIJ IV.