مشخصه یابی کامپوزیت مس زیرکونیای پایدار شده با ایتریا تولید شده با تف جوشی پلاسمای جرقه ای

درکاربردهایی مانند اتصالات الکتریکی کشویی، علاوه بر خواص مکانیکی قابل قبول به هدایت الکتریکی و حرارتی خوب نیاز است. گذشته از این، در این نوع کاربردها باید از جوش موضعی قسمت های مختلف قطعه جلوگیری شود. اگرچه افزودن ذرات سرامیکی به فلز هادی الکتریکی و حرارتی همچون مس موجب کاهش خواص فیزیکی فوق می شود، تولید کامپوزیت های زمینه مسی بهبود استحکام کششی، مقاومت سایشی و مقاومت در برابر جریان الکتریکی با آمپر بالا را در پی دارد. از این رو، در پژوهش حاضر کامپوزیت های پایه مس حاوی 2، 3 و 5 درصد حجمی ذرات فوق ریزدانه زیرکونیای پایدار شده با ایتریا با استفاده از روش متالورژی پودر و تف جوشی پلاسمای جرقه ای تولید شد. چگونگی توزیع ذرات تقویت کننده در ریز ساختار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی به دقت مطالعه شد. مقادیر چگالی و سختی برینل اندازه گیری و هدایت حرارتی نمونه ها تعیین شد. بر اساس نتایج، ذرات تقویت کننده به صورت قابل قبولی در زمینه توزیع شده اند و خوشه ای شدن ذرات در ریزساختار چندان فاحش نیست. چگالی نسبی بیشتر از 95% به علت نحوه تف جوشی برای همه نمونه ها بدست آمد. به دلیل حضور ذرات سرامیکی سخت زیرکونیای پایدار شده، افزایش 60 درصدی در سختی برینل نمونه ی کامپوزیتی Cu-5 vol.% YSZ نسبت به نمونه مس تقویت نشده مشاهده شد. همچنین، با افزایش مقدار زیرکونیای پایدار شده از صفر به 5 درصد حجمی، مقادیر هدایت حرارتی تعیین شده از 397 به W/m K 241 کاهش یافت که این تغییرات می تواند به مشخصه های ریزساختاری از جمله درصد فاز تقویت کننده، درصد تخلخل، وجود ناخالصی ها و سایر عیوب ریزساختاری مربوط باشد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت های مس- زیرکونیای پایدار شده با ایتریا ، متالورژی پودر ، تف جوشی پلاسمای جرقه ای ، ریزساختار ، هدایت حرارتی