بررسی عوامل موثر بر پراکنده سازی نانولوله کربنی (CNTs) در زمینه زیرکونیای پایدارشده با ایتریا (3YTZP) و سینتر کامپوزیت حاصل به روش سینتر مایکروویو (MS) و پلاسمای جرقه ای (SPS)

در پژوهش حاضر با توجه به مشکلات گزارش شده در منابع مطالعاتی در زمینه ساخت این کامپوزیتها ، ابتدا عوامل موثر در روش مخلوط سازی خشک بررسی شده و سپس جهت سینتر کامپوزیت حاصل روشهای سینتر مایکروویو (Microwave Sintering) و پلاسمای جرقه ای (Spark Plasma Sintering) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور کامپوزیتهایی با مقادیر مختلف نانولوله های کربنی (1 و 3 و 5 درصد وزنی) تهیه گردیده و جهت مشاهده یکنواختی پراکنندگی نانولوله ها در زمینه زیرکونیایی و اندازه دانه از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. برای بررسی آسیب ندیدن نانولوله ها در حین فرایند مخلوط سازی و سینتر از آنالیز طیف سنجی رامان (Raman Spectroscopy) استفاده شده و به منظور محاسبه دانسیته نمونه ها قبل و بعد از سینتر، به ترتیب از روشهای ابعادی و ارشمیدسی استفاده گردید. در مخلوط سازی، مخلوط کن توربولانسی (Turbula Mixer) با توزیع بهتر نانولوله ها درون زمینه زیرکونیایی و وارد آوردن کمترین آ سیب به نانولوله ها بهترین نتیجه را داشت. در روش سینتر مایکروویو نه تنها به دانسیته نسبی بالا دست یافته نشد بلکه نانولوله ها در این حین از بین رفتند. در روش پلاسمای جرقه ای علاوه بر رسیدن به دانسیته نسبی 98/4 در نمونه حاوی 5 درصد وزنی نانولوله کربنی، نانولوله ها آ سیب ندیدند. چقرمگی شکست نمونه مذکور به روش مخروط فرورونده بیانگر افزایش چشمگیر و رسیدن به چقرمگی شکست 10/9MPam1/2 می باشد که تقربیا دو برابر نمونه ی فاقد نانو لوله می باشد.