The Effect of Nano-B۴C Additive on Microstructure and Mechanical Properties of Pressureless Sintering SiC Bodies

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 213

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-10-1_004

تاریخ نمایه سازی: 11 آبان 1401

چکیده مقاله:

In this study, the mechanical properties, microstructure, and fracture behavior of SiC-NanoB۴C composites have been investigated with different weight percentages of secondary phase including ۰, ۰.۲۵, ۰.۵, ۰.۷۵, ۱, ۲, and ۳ wt.% nanoB۴C produced by pressureless sintering. At least ۱ wt.% of phenolic resin was added to all samples as a carbon source (both as a binder and as a carbon additive). Samples were then sintered for ۲h at ۲۱۵۰˚C under an argon atmosphere. The results showed that the composite containing SiC-۰.۵wt% nanoB۴C, sintered at ۲۱۵۰˚C, had the best mechanical properties. In this sample, the relative density was ۹۸.۳۲%, the micro-hardness was ۲۸.۶ GPa, Young's modulus was ۴۷۱.۸ GPa and the fracture toughness was ۳.۷ MPa.√m. Also, the transgranular fracture was observed in the related SEM images. Larger amounts of additives reduced the properties. In order to compare the results better, the temperature and duration of the sintering, the micron-scale size of the B۴C additive, the amount of phenolic resin, and the amount of initial sample press were considered as variables.

نویسندگان

Behnam Kozekanan

Department Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran

Alireza Moradkhani

Faculty of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran

Hamidreza Baharvandi

Department of Materials Engineering, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

Valiollah Panahizadeh

Faculty of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Liu, Q., Li, Y. and Xiao, W., ۲۰۱۹. Oxygen impurity ...
  • Harris, G.L., ۱۹۹۵. Properties of silicon carbide, INSPEC. The Institution of ...
  • Kimoto, T. and Cooper, J.A., ۲۰۱۴. Fundamentals of silicon carbide technology: ...
  • Somiya, S., Inomata Y., ۱۹۹۱. Silicon carbide ceramics. ۱. Fundamental ...
  • Williams, T., ۲۰۱۶. Development of pressureless sintered silicon carbide-boron carbide composites ...
  • Rivera, K. and Gregory, O.J., ۲۰۲۰. ITO: SiC Ceramic Matrix ...
  • Graziani, T., Baxter, D.J. and Nannetti, C.A., ۱۹۹۶. Degradation of ...
  • Hotza, D., Di Luccio, M., Wilhelm, M., Iwamoto, Y., Bernard, ...
  • Natarajan, H.K., ۲۰۱۸. Study of silicon carbide-reinforced aluminum matrix composite ...
  • Gryshkov, O., Klyui, N.I., Temchenko, V.P., Kyselov, V.S., Chatterjee, A., ...
  • Ding, G., He, R., Zhang, K., Zhou, N. and Xu, ...
  • Tu, Z., Mao, J., Jiang, H., Han, X. and He, ...
  • Lipowitz, J., Rabe, J.A., Zangvil, A. and Xu, Y., ۱۹۹۷, ...
  • Shen, G., Bando, Y., Ye, C., Liu, B. and Golberg, ...
  • Zhou, X.T., Lai, H.L., Peng, H.Y., Au, F.C., Liao, L.S., ...
  • Shigeta, M., Suzuki, A., Furukawa K., Fujii, Y., ۱۹۹۴. Method ...
  • Li, J., Porter, L. and Yip, S., ۱۹۹۸. Atomistic modeling ...
  • Gulden, T.D., ۱۹۶۹. Mechanical Properties of Polycrystalline β‐SiC. Journal of the ...
  • Magnani, G., Beltrami, G., Minoccari, G.L. and Pilotti, L., ۲۰۰۱. ...
  • Stobierski, L. and Gubernat, A., ۲۰۰۳. Sintering of silicon carbideI. ...
  • Stobierski, L. and Gubernat, A., ۲۰۰۳. Sintering of silicon carbide ...
  • Datta, M.S., Bandyopadhyay, A.K. and Chaudhuri, B., ۲۰۰۲. Sintering of ...
  • Guo, H., Sciora, P., Kooyman, T., Buiron, L. and Rimpault, ...
  • Cao, X., Shang, L., Liang, Y., Lu, Z., Zhang, G. ...
  • Li, X., Jiang, D., Zhang, J., Lin, Q., Chen, Z. ...
  • Cao, X., Wang, J., Liang, Y., Zhang, G., Shang, L., ...
  • Shi, L., Gu, Y., Chen, L., Qian, Y., Yang, Z. ...
  • Tanaka, H., ۱۹۹۱. Sintering of silicon carbide. In Silicon Carbide Ceramics-۱ (pp. ...
  • Alliegro, R.A., Coffin, L.B. and Tinklepaugh, J.R., ۱۹۵۶. Pressure‐sintered silicon ...
  • PROCHAZKA, S. and SCANLAN, R.M., ۱۹۷۵. Effect of boron and ...
  • Uemura, Y., Inomata, Y. and Ichinose, H., ۱۹۸۷. Boundary structures ...
  • Moradkhani, A. and Baharvandi, H., ۲۰۱۸. Mechanical properties and fracture ...
  • Tam, C.H., Lee, S.C., Chang, S.H. and TAI, F.C., ۲۰۰۸. ...
  • Pappas, J., Patel, K. and Nauman, E.B., ۲۰۰۵. Structure and ...
  • ASTM, C., ۲۰۰۸. ۱۳۲۷–۰۸. Standard test method for Vickers indentation ...
  • ASTM C۷۶۹, ۲۰۱۵. Standard Test Method for Sonic Velocity in ...
  • Anstis, G.R., Chantikul, P., Lawn, B.R. and Marshall, D.B., ۱۹۸۱. ...
  • Wroblewska, G.H., Nold, E. and Thümmler, F., ۱۹۹۰. The role ...
  • Kingery, W.D., Bowen, H.K. and Uhlmann, D.R., ۱۹۷۶. Introduction to ceramics (Vol. ...
  • Li, C., Li, S., An, D. and Xie, Z., ۲۰۲۰. ...
  • Rödel, J., ۱۹۹۲. Interaction between crack deflection and crack bridging. Journal ...
  • Snead, L.L., Nozawa, T., Katoh, Y., Byun, T.S., Kondo, S. ...
  • Moradkhani, A., Baharvandi, H. and Naserifar, A., ۲۰۱۹. Effect of ...
  • Moradkhani, A. and Baharvandi, H., ۲۰۱۷. Determining the fracture resistance ...
  • Moradkhani, A. and Baharvandi, H., ۲۰۱۸. Effects of additive amount, ...
  • Moradkhani, A. and Baharvandi, H., ۲۰۱۸. Analyzing the microstructures of ...
  • Becher, P.F., ۱۹۹۱. Crack bridging processes in toughened ceramics. In Toughening ...
  • Kovar, D., Thouless, M.D. and Halloran, J.W., ۱۹۹۸. Crack deflection ...
  • Kabel, J., Hosemann, P., Zayachuk, Y., Armstrong, D.E., Koyanagi, T., ...
  • Li, B., ۲۰۱۲. Effect of toughening mechanisms of crack bridging ...
  • Rice, R.W., ۲۰۰۰. Mechanical properties of ceramics and composites: grain and ...
  • Ohji, T., Jeong, Y.K., Choa, Y.H. and Niihara, K., ۱۹۹۸. ...
  • Lee, S.G., Kim, Y.W. and Mitomo, M., ۲۰۰۱. Relationship between ...
  • Moradkhani, A., Baharvandi, H., Tajdari, M., Latifi, H. and Martikainen, ...
  • Kozekanan, B.S., Moradkhani, A., Baharvandi, H. and Ehsani, N., ۲۰۲۱. ...
  • Moradkhani, A., Baharvandi, H. and Naserifar, A., ۲۰۱۹. Fracture toughness ...
  • Najafi, A., Golestani-Fard, F., Rezaie, H.R. and Saeb, S.P., ۲۰۲۱. ...
  • Najafi, A., Golestani-Fard, F., Rezaie, H.R. and Ehsani, N., ۲۰۱۱. ...
  • Najafi, A., Golestani-Fard, F. and Rezaie, H.R., ۲۰۱۸. Sol-gel synthesis ...
  • Kozekanan, B.S., Moradkhani, A., Baharvandi, H. and Ehsani, N., ۲۰۲۲. ...
  • نمایش کامل مراجع