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硅碳棒具有較好的抗熱震性能

  由圖1可見,冷端斷口由大小不等的晶粒組成,大部分硅碳棒尺度分布在40一60.,m,多呈等軸晶,也有少量大于100.,m的異形超大晶粒(圖la)。圖1h表明,在較大晶粒之間分布許多近似球形的小晶粒,其粒徑小于10.,m?梢,較大晶粒的多為穿晶斷裂,而小晶粒的多為沿晶斷裂。EDX分析表明,不同尺度的晶粒均為硅碳棒。由圖2可見,異常大晶粒斷口上有解理臺階及河流花樣,說明此斷口為脆性解理斷裂。由圖2h可見,使用過程中球形小硅碳棒出現了微裂紋(箭頭處)。對冷、熱端斷口小晶粒的EDX分析表明,冷端成分有硅、碳,熱端成分有硅、碳、氧。由圖3可知,冷端的顆粒較小且分布較均勻,而熱端部分晶粒發生了長大。表明,AlZ03多晶陶瓷隨著晶粒由小變大,熱震裂紋的擴展行為亦從非連續的動態形式轉變為連續的準靜態形式,熱震斷裂的破壞形式得到改善。高純多晶Mg0陶瓷的抗熱震性能也隨晶粒的增大有較大提高。對冷端試樣數十個視場中的600個晶粒進行了統計測量和擬合。式中y,為不同粒徑晶粒出現的概率;x為晶粒粒徑;y,。為相對于標準正態分布的偏移量,Yo=2.7478;二〔為當y,達到最大值時對應晶粒粒徑的數值,x_4.1965、為該分布的分散度,w=4.8767;A為峰的面積,A=150.2220。由y,。知,試驗測取的點相對于標準正態分布的偏移量較小,所以SiC晶粒尺寸符合正態分布(圖4)0可見,大部分晶粒粒徑為12.,m左右,尺寸較小,但也存在一定比例的大晶粒。對Si3NQ結合SiC制品的研究中發現,粗顆粒的加入量在55%一60%時,可以使硅碳棒具有較好的抗熱震性能。因此,適當增加硅碳棒尺寸有助于改善SiC的抗熱震性能。較小尺寸的硅碳棒在高溫下使用后發生長大,使氣孔包裹在晶粒內部,容易在氣孔四周產生應力集中,使元件開裂。而國外用的硅碳棒晶粒尺寸較為均勻,且晶粒尺寸多分布在100.,m左右,這便有效阻止了上述現象的發生,這是國產硅碳棒較國外產硅碳棒壽命短的原因之一。www.lovelysilkspublishing.com

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