ساخت بدنه های متراکم نیترید سیلسیوم در زمینه شیشه- سرامیک باریم آلومینوسیلیکات به روش زینتر با پلاسمای جرقه ای

از چالش های سرامیک های غیر اکسیدی ، زینترینگ سخت آن در حالت جامد است، زیرا نفوذ کم مواد کوالانسی باعث عدمچگالش خواهد شد .سرامیک نیترید سیلسیوم ، جزء سرامیک های نیتریدی است که دارای دو فاز و α و β است. فاز دما بالای β دارایشرایط زینتر سخت تری نسبت به فاز α است. خواص مکانیکی عالی این سرامیک ، مستلزم انجام استحاله α به β در حین زینتر ومورفولوژی میله ای شکل فاز β است. در پژوهش حاضر ، کامپوزیت زمینه سرامیکی 70 درصد حجمی نیترید سیلسیوم و 30 درصدحجمی باریم آلومینوسیلیکات به روش پلاسمای جرقه ای در محدوده ی دمای 1800˚C 1600˚C ساخته شد. اثر دما و زمان را بر تف جوشی پودرβ نیترید سیلسیوم که دمای زینتر بالاتری دارد مورد مطالعه و بررسی قرار داده شد. نمونه های زینتر شده با این روش دارایدانسیته 99/97 درصد هستند. در آنالیز پراش اشعه X نمونه های زینتر شده فاز β به مقدار زیاد و همچنین پیک های کوچکی از شیشه-سرامیک باریم آلومینوسیلیکات مشاهده شد. در این آنالیز،همچنین فاز آمورف و شیشه مشاهده اما هیچ فاز α مشاهده نشد. جهتکریستاله کردن فاز آمورف زمینه کامپوزیتی، نمونه ای عملیات حرارتی شد. مورفولوژی دانه ها و میکروساختار با استفاده از آنالیزمیکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد و اثر دما و زمان زینتر بر ریزساختار مورد بحث قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که زمانزینتر کم در روش زینتر با جرقه پلاسما نه تنها باعث کامل شدن استحاله فازی α به β در پودرهای غنی از فاز β میشود بلکه دانه های βدارای مورفولوژی میله ای شکل هستند.

کلیدواژه ها:

سرامیک نیترید سیلسیوم ، استحاله فازی α به β ، کریستالیزاسیون ، مورفولوژی میله ای شکل