Page 45 - 无损检测2024年第四期
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宋岷蔚,等:
基于脉冲回波法的反应烧结碳化硅弹性模量预测
图 4 不同密度 RBSC 材料的面孔隙分布图像
表 4 不同密度 RBSC 材料的面孔隙率
-3 )
密度 /( g · cm 面孔隙率 / %
2.9009 0.2680
2.9422 0.2193
2.9462 0.2164
2.9505 0.1245
2.9991 0.0507
3.0068 0.0255
-3 的 RBSC 材料腐蚀前后的
图 6 密度为 2.9009g · cm
扫描电镜图像
也越大。 SiC 构成分子的原子间以共价键结合, 碳
图 5 不同密度 RBSC 材料面孔隙率变化曲线
原子与硅原子相互作用成键时, 电子在壳层上发生
而减少, 对图7 中的曲线进行拟合得到关系式 w Si= 了转移, 形成了键能更为坚强的 SP3 杂化轨道, 这
120.36 ρ -741.37 ρ+1145.88 。 就使 SiC 形成了比 Si更稳固的类金刚石结构。因
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综上可知, RBSC 材料的弹性模量不仅与结合 此, 不同密度 RBSC 材料的 SiC ( 或游离 Si ) 含量和
键有关, 还有构成 RBSC 材料的相种类、 分布、 比例 孔隙率不同, 发生了 RBSC 材料的弹性模量也不同。
和孔隙率有关。这也揭示了 RBSC 材料中 密度影 进一步 地, 可 根 据 密 度 - 游 离 Si 关 系 经 验 公 式 和
响其弹性模量的物理本质, 即: 弹性模量表征了原子 RBSC 材料的制备原理, 调节原料配比等相关工艺
间结合力强弱的程度, 原子间结合力越大, 弹性模量 参数, 以得到特定的材料密度和弹性模量。
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2024 年 第 46 卷 第 4 期
无损检测
