Lisaainete mõju paagutatud ränikarbiidile

Surveta paagutatud ränikarbiidi peetakse kõige paljulubavamaks paagutatud ränikarbiidiks ning surveta paagutamise abil saab valmistada ränikarbiidkeraamika keerulisi kujundeid ja suuri mõõtmeid. Sõltuvalt paagutusmehhanismist võib seda liiki paagutatud ränikarbiidi jagada veel tahkefaasiliseks paagutamiseks ja vedelfaasiliseks paagutamiseks. β-SiC-i, mis sisaldab jälgi SiO-st, saab paagutada atmosfäärirõhul, lisades B ja C. See meetod parandab oluliselt ränikarbiidi paagutuskineetikat. Sobivas koguses B-ga lisatuna on B paagutamise ajal SiC terapiiridel ja moodustab osaliselt tahke lahuse SiC-ga, vähendades seega SiC terapiiride energiat. Vaba C mõõduka koguse lisamine on tahkefaasilise paagutamise jaoks kasulik, sest SiC pind on tavaliselt oksüdeerunud väikese koguse SiO tekkimisega ja mõõduka koguse C lisamine aitab SiC pinnal olevat SiO-kilet vähendada ja eemaldada, suurendades seeläbi pinnaenergiat. Siiski on vedelfaasis paagutamisel negatiivne mõju, sest C reageerib oksiidilisanditega, et tekitada gaasi, suure hulga avade tekkimist keraamilises paagutuskehas, mis mõjutab tihendusprotsessi. Ränikarbiidi paagutamise protsessis on väga oluline tooraine puhtus, peenus ja faasiline koostis. 2020 °C juures atmosfäärirõhu all paagutas S.Proehazka paagutatud ränikarbiidi tihedusega üle 98%, lisades sobivas koguses B ja C samaaegselt ülipeenele β-SiC pulbrile (mis sisaldab vähem kui 2% hapnikku). SiC-B-C süsteem kuulub siiski tahkefaasilise paagutamise kategooriasse, mis nõuab kõrget paagutustemperatuuri ja madalat purunemiskindlust, purunemisviis on tüüpiline läbikristalliline purunemine, jämedad terad ja halb ühtlus. SiC välisuuringute fookus on peamiselt keskendunud vedelfaasi paagutamisele, st teatud arvu paagutuslisandite kasutamisele madalamal temperatuuril, et saavutada SiC tihendamine. SiC vedelfaasis paagutamine mitte ainult ei vähenda paagutustemperatuuri võrreldes tahkefaasis paagutamisega, vaid parandab ka mikrostruktuuri ja seega paranevad paagutatud keha omadused võrreldes tahkefaasis paagutatud keha omadustega.
M. Omori et al. kasutasid SiC tihedaks paagutamiseks haruldaste muldmetallide oksiide segatuna AlO või boriididega. Suzuki seevastu paagutas SiC-i ainult AlO-ga kui lisandiga umbes 2000 °C juures. A. Mulla et al. paagutasid 0,5 μm β-SiC (väikese koguse SiO-ga osakeste pinnal) koos AlO ja YO lisanditega temperatuuril ,1850-1950°C ja said SiC-keraamika suhtelise tiheduse, mis oli suurem kui 95% teoreetilisest tihedusest, ning terad olid peened, keskmise suurusega 1,5 μ m.
Leiti, et ränikarbiidkeraamika mikrostruktuur on jämedate terade ja vardalaadse struktuuriga, millel on hea murdumisvastupidavus. Vardasarnased terad suurendavad purunemiskoormust, vähendades samal ajal ränikarbiidkeraamika tugevust. Parema tugevuse ja sitkuse saavutamiseks, vähendades samal ajal paagutustemperatuuri, on tehtud mitmeid katseid parandada selle paagutatud ränikarbiidi omadusi, kohandades klaasfaasi koostist erinevate lisanditega. Särimisprotsessi ajal viis vedela faasi sisseviimine terapiirile ja ainulaadne piiripinna struktuur piiripinna struktuuri nõrgenemiseni ja materjali purunemine muutus täielikuks mööda kristalli murdumisviisiks, mille tulemuseks oli materjali tugevuse ja sitkuse märkimisväärne suurenemine. Arvestades aga, et AlO lisandi kasutamine tekitab madala sulamistemperatuuri ja suure lenduvusega klaasjaama, mis kõrgematel temperatuuridel tugevasti lendub, põhjustades materjali kaalukaotust ja mõjutades negatiivselt materjali tihendamist, tuleks AlO massiosa lisandi koostises asjakohaselt suurendada.