تهیه دوغاب پایدار سیلیسیم بدون استفاده از افزودنی و نیتریده کردن بدنه حاصل از آن به منظور ساخت سرامیک نیتریدسیلیسیم

وجود ویژگی های مهم نیتریدسیلیسیم نظیر استحکام مناسب و مقاومت در برابر شوک حرارتی موجب شده است تا این سرامیک به یکی از معدود سرامیک های مناسب برای کاربرد در محافظ آنتن ها تبدیل شود. با توجه به دشواری سینتر کردن پودر نیتریدسیلیسیم، ساخت این سرامیک به روش نیتریده کردن پودر سیلیسیم در این پژوهش بررسی شد. از جمله مزایای روش انتخاب شده می توان به سادگی آن، هزینه کم، امکان تولید قطعات بزرگ و صنعتی، و با ماشینکاری کم اشاره کرد. هدف از این پژوهش، امکان سنجی ساخت نمونه ی مناسبی از نیتریدسیلیسیم به روش ریخته گری دوغابی سیلیسیم و سپس نیتریده کردن آن است؛ که در این راستا تلاش شد تا از افزودنی ها استفاده نشود، زیرا افزودنی ها موجب افت خواص دی الکتریک خواهند شد. بنابراین، دوغاب هایی از سیلیسیم خالص و سیلیسیم اکسید شده به کمک تنظیم pH تهیه و پایداری آنها بررسی شد. سپس نمونه ی تهیه شده در فشار گاز نیتروژن ۱۰۰۰ میلی بار تحت دمای ۱۴۲۰ درجه سانتی گراد به مدت ۲ ساعت نیتریده شد. چگالی، تخلخل، تغییرات وزن و فازهای تشکیل شده بررسی شد. نتایج آنالیزها نشان داد که تهیه دوغاب از سیلیسیم خالص بدون افزودنی مشکل بوده ولی می توان با اکسید کردن سطحی، دوغاب پایداری از سیلیسیم تهیه کرد. گرچه به روش اکسید کردن سطحی پودر سیلیسیم می توان دوغابی بدون افزودنی تهیه کرد، ولی نکته قابل توجه در این پژوهش، تاثیر منفی اکسید سطحی بر تشکیل نیتریدسیلیسیم و تبدیل آن به فاز اکسی نیترید سیلیسیم می باشد.

کلیدواژه ها:

سیلیسیم ، ریخته گری دوغابی ، اکسید کردن سطحی ، نیتریده کردن.