تفجوشی پلاسما جرقه ای سرامیک نیترید سیلیسیم شفاف به امواج الکترومغناطیس بااستحکام مکانیکی مناسب به کمک افزودنی اکسید ایتریم

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 215

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ICC13_083

تاریخ نمایه سازی: 30 آبان 1401

چکیده مقاله:

یکی از بزرگترین چالشها در بحث تفجوشی سرامیکهای غیر اکسیدی بخصوص نیترید سیلیسیم، تفجوشی حالت جامد آن به دلیل کمبود نفوذ پیوندهای کووالانسی در بین ساختار و نرسیدن به چگالی مناسب در این سرامیک است. شفافیت بالا نسبت به امواج الکترومغناطیس، استحکام مکانیکی و سختی مناسب در این سرامیک تنها با رشد فاز بتا میلهای شکل حاصل میشود. تف-جوشی پلاسمای جرقه ای یکی از متداول ترین روشهای تفجوشی با استفاده از میدان الکتریکی است که میتوان قطعاتی چگال را در فشار پایین و زمان تف جوشی کوتاه تولید کرد، در این پژوهش به کمک افزودنی اکسید ایتریم، دمای تشکیل فاز مذاب کم و نرخرشد دانه های میله ای شکل بتا افزایش پیدا کرده است. در این پژوهش پودر نیترید سیلیسیم به همراه افزودنی اکسید ایتریم با درصدهای وزنی ۳، ۶ و ۹ پس از مخلوط سازی تحت فرایند تف جوشی پلاسمای جرقه ای در دماهای ۱۴۵۰، ۱۵۵۰ و ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد قرار گرفته است. مطابق نتایج حاصل از پرتو اشعه ایکس، افزایش درصد وزنی افزودنی از ۳ به ۹ درصد وزنی و دمای تف-جوشی به ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد منجر به کاهش دمای جوانه زنی و بهبود رشد دانه های فاز بتا شده است. همچنین بررسی ریزساختار، چگالی و فازهای تشکیل شده نشان داد که خواص مکانیکی (استحکام شکست ۵۵۱ مگاپاسکال و سختی ۱۶۰۰ ویکرز) و شفافیت نسبت به امواج الکترومغناطیسی (ثابت دی الکتریکی ۶ ۷ و تانژانت اتلاف (۰ ۰۰۰۲ مطلوب در این سرامیک مربوط به نمونه ۱۰ درصد وزنی اکسید ایتریم تف جوشی پلاسمای جرقه ای شده در دمای ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد است.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

فرشاد سلیمانی

استادیار گروه مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه ملایر

سیدسلمان سیدافقهی

دانشیار مرکز مواد پیشرفته و نانو فناوری و رئیس دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه جامع امام حسین (ع)

فرهود حیدری

دانشجوی دکتری و پژوهشگر مرکز مواد پیشرفته و نانو فناوری دانشگاه جامع امام حسین (ع)

پوریا دهقانی

دانشجوی دکتری و پژوهشگر مرکز مواد پیشرفته و نانو فناوری دانشگاه جامع امام حسین (ع)