تاثیر افزودنی نانو اکسید منیزیم بر خواص مکانیکی نانو کامپوزیت آلومینا و کاربیدسیلیکون فرآوری شده با روش آلیاژسازی مکانیکی

هدف از انجام این پژوهش، فرآوری نانوکامپوزیتی بر پایه آلومینا و کاربید سیلیکون است که به دلیل خواص ویژه و کاربردهای گسترده این نوع از نانوکامپوزیت ها در صنایع مختلف توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این مقاله، رفتار مکانیکی نانو کامپوزیت Al۲O۳ -۴.۱%wt SiC با روش سینتر بدون اعمال فشار با افزودن یک درصد وزنی نانو MgO مورد مطالعه قرار گرفته است. از نانو پودرهای Al۲O۳-α ،SiC-β و MgO بعنوان مواد اولیه در این تحقیق استفاده گردید. در ابتدا مقدار مشخصی از نانو پودرهای Al۲O۳ -SiC برای نمونه اول وAl۲O۳ –SiC-MgO برای نمونه دوم با نسبت گلوله به پودر ۲۰ به ۱ توسط آسیاب گلوله ای سیاره ای با سرعت rpm ۲۵۰ به مدت ۴ ساعت مخلوط کرده و پودر حاصل در دمای C˚۶۰۰ به مدت ۲ ساعت کلسینه گردید. برای بررسی ساختاری نانو کامپوزیت های حاصله از آنالیز طیف سنجی اشعه ایکس (XRD) و برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات این نانو نانو کامپوزیت از میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) استفاده شد که نتایج نشان داد نانو کامپوزیت حاصله دارای اندازه ذرات کمتر از ۱۰۰ نانو متر و مطابق با ساختار نانو پودرهای اولیه بود. از مخلوط پودر های حاصل، قرص های خام اولیه با روش پرس تک محوره در فشار Mpa۱۰۰ و سپس پرس ایزواستاتیک سرد در فشار Mpa۱۵۰ آماده شد و سپس قرص ها در بوته گرافیتی جاسازی و در دمای C˚۱۶۰۰ و C˚ ۱۶۳۰ به مدت ۲ ساعت در کوره سینتر گردید. قرص های بدست آمده جهت بررسی تاثیر نانوپودر MgO برخواص مکانیکی نانو کامپوزیتAl۲O۳ – SiC مورد آزمایش چگالی سنجی و سختی سنجی قرار گرفت. چگالی بـدست آمده از نمـونه اول ودوم در دمای C˚ ۱۶۰۰ بـه ترتیب ۹۳/۷ و ۹۵/۱ گرم بر سـانتی متر مکعب و در دمـای C˚۱۶۵۰ به تـرتیب ۹۴/۲ و ۹۶ گرم بر سانتی متـر مکعب می باشد. با انجام آزمایش سختی ویکرز بر روی نمونه های اول و دوم در دمای C˚ ۱۶۰۰ ترتیب ۱۷/۸۷ و ۲۰/۰۷ گیگا پاسگال و در دمای C˚۱۶۵۰ به ترتیب ۱۵/۴۴ و۱۹/۷۹ گیگا پاسگال بدست آمد.

کلیدواژه ها:

Nano composite ، Mechanical properties ، Hardness ، Sintering