اثر افزودن AlN بر رفتار سینتر بدون فشار و خواص مکانیکی، ریزساختاری و خواص حرارتی نانوکامپوزیت ZrB۲-SiC
عنوان مقاله: اثر افزودن AlN بر رفتار سینتر بدون فشار و خواص مکانیکی، ریزساختاری و خواص حرارتی نانوکامپوزیت ZrB۲-SiC
شناسه ملی مقاله: JR_IJCSE-10-2_007
منتشر شده در در سال 1400
شناسه ملی مقاله: JR_IJCSE-10-2_007
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:
حمیدرضا کاظم منش
مهری مشهدی
خلاصه مقاله:
حمیدرضا کاظم منش
مهری مشهدی
کامپوزیتهای سرامیکی ZrB۲-۲۰ vol.%SiC از پودرهای خام تجاری موجود بوسیله فرآیند سینتر بدون فشار در دمای ۲۱۰۰ درجه سانتیگراد برای یک ساعت تحت اتمسفر آرگون تهیه شدند. همچنین AIN در مقادیر ۰, ۵, ۱۰, ۱۵ و ۲۰ درصد حجمی به عنوان تقویت کننده به آنها اضافه شد. به منظور اختلاط بهتر، پودرها به مدت یک ساعت تحت آسیای سیاره ای با گلوله و محفظه از جنس کاربید تنگستن قرار گرفتند، سپس تحت پرس هیدرولیک به قرص تبدیل شدند. قرصها ابتدا پیرولیز و سپس سینتر شدند. مورفولوژی و ریزساختار نمونهها بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص و همچنین آنالیز فازی XRD جهت تعیین نوع فازها بکار گرفته شد. آزمایشها سختی سنجی، آنالیز حرارتی و چقرمگی شکست از نمونهها بهعمل آمد. انقباض نمونهها قبل و بعد از فرآیند سینتر اندازه گیری شد. مشخص شد که با افزودن AIN به کامپوزیت ZrB۲-SiC چقرمگی شکست، دانسیته نسبی، انقباض و سختی افزایش یافت. اندازه ذرات و تخلخل همزمان با افزودن AlN کاهش چشمگیری داشت. افزودن AIN تا ۱۰% حجمی، چقرمگی شکست، دانسیته نسبی و سختی را بهترتیب تا ۸۷/۳ مگاپاسکال در مجذور متر، ۹۸% و ۸/۱۴ گیگاپاسکال برای نمونه ی ZrB۲-۲۰ vol.% SiC -۱۰ vol.% AIN افزایش داد. افزایش مقدار بیشتر AIN نه تنها خواص مکانیکی را افزایش نداد، بلکه بدلیل برهم کنش فازهای موجود، باعث کاهش این خواص شد. همچنین رفتار حرارتی از دمای محیط تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن AIN ، نفوذ حرارتی و هدایت حرارتی نانوکامپوزیت را کاهش میدهد که این امر احتمالا بخاطر ریزدانه شدن ساختار با ورود AIN است.
کلمات کلیدی: سرامیک های فوق دما بالا- دی بورید زیرکونیم - نیترید آلومینیم - سینتر بدون فشار
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1315178/