بررسی چگالش پودر نانوکامپوزیت SiC-B۴C حاصل از سنتز خود احتراقی فعال شده مکانیکی (MASHS) با استفاده از روش سینترینگ جرقه پلاسما (SPS)

پودر نانوکامپوزیت SiC-B۴C به صورت درجا و به روش سنتز خود احتراقی فعال شده ی مکانیکی با نسبت مولی ۱ به ۱ سنتز شد. مواد اولیه شامل سیلیسیم، گرافیت، اکسید بور و منیزیم بودند. از مواد اولیه پس از توزین و آسیا کاری، بوسیله پرس سرد تک محور نمونه تهیه شد. نمونه ها در کوره تیوبی با اتمسفر تحت کنترل آرگون و دمای °C۹۰۰ سنتز شدند. جهت حذف اکسید منیزیم از اسید شویی بوسیله اسید کلریدریک استفاده شد. آنالیز XRD از محصول سنتز و اسید شویی شده نشان دهنده موفقیت اسید شویی در تخلیص محصول واکنش احتراقی بود. با تحلیل الگوی پراش محصول اسید شویی شده، میانگین اندازه بلورک های کاربید سیلیسیم و کاربید بور زیر nm۱۵ محاسبه شدند. تصاویر SEM و TEM نشان دهنده تشکیل کامپوزیت سنتز شده از دانه ها و بلورک های نانومتری بودند. طبق آنالیز اندازه ذره از محصول اسید شویی شده، ۵/۹۱% از ذرات نانوکامپوزیت سنتز شده زیر nm۵۰۰ و ۶/۴۲% زیر nm۱۰۰ بودند. چگالش پودر نانوکامپوزیت SiC-B۴C سنتز شده با استفاده از روش سینترینگ جرقه پلاسما (SPS) در دمای °C۱۷۰۰و اتمسفر کنترل شده آرگون انجام شد. قطعه به دست آمده دارای چگالی بالک ۲۶/۷۳% و چگالی ظاهری ۸۳/۹۷% نسبت به چگالی پودر کامپوزیت بود. میکروسختی و استحکام خمشی نمونه سینتر شده به ترتیب GPa۵ و MPa۲۶۰ اندازه گیری شد. نتایج آزمون میکرو سختی و استحکام خمشی نشان دهنده تاثیر بیشتر تخلخل ها بر کاهش مقدار سختی نسبت به کاهش استحکام خمشی بود. الگوی XRD تهیه شده از نمونه سینتر شده نشان دهنده پایداری کامپوزیت SiC-B۴C در دمای سینترینگ و خلوص مناسب نمونه بود.

کلیدواژه ها:

SiC ، B۴C ، Nanocomposite ، Mechanical Activated SHS ، Spark Plasma Sintering (SPS) ، کاربید سیلیسیم ، کاربید بور ، نانوکامپوزیت ، سنتز خود احتراقی فعال شده مکانیکی ، سینترینگ جرقه پلاسما