ساخت و ارزیابی افشانک مخروطی توخالی با استفاده از نانوکامپوزیت های سرامیکی

افشانک ها مهم ترین و انتهایی ترین قسمت یک سمپاش هستند، که برای پخش مایع سم به صورت یکنواخت در یک دبی مشخص به کار می روند. این تحقیق به منظور ارتقاء کیفیت افشانک ها با افزودن نانو مواد در مقیاس میکرونی و نانویی به سرامیک انجام شد. برای ساخت افشانک مخروطی توخالی از ماده سرامیکی آلومینا که با مواد شیمیایی خورنده کمترین واکنش را داشته و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، استفاده شد و برای بهبود مقاومت در برابر شکنندگی و افزایش میزان چقرمگی آن، زیرکونیای پایدار شده با ایتریم اضافه گردید. برای تولید افشانک از روش پرس تک محور استفاده شد و در نهایت برای تولید قطعه نهایی، عمل تف جوشی در دمای1650 درجه سلسیوس به مدت یک ساعت انجام پذیرفت. افشانک ساخته شده به قطر اصلی 15 میلی متر و قطر روزنه 2 میلی متر بود. برای بررسی نوع فازهای سرامیکی تشکیل شده، ساختار نانو کامپوزیت و نحوه پخش ذرات در داخل زمینه سرامیکی به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه پراش اشعه ایکس استفاده شد. نتایج حاصله نشان از تشکیل فازهای آلفا-آلومینا و زیرکونیای پایدار شده با ایتریا است و همچنین علاوه بر اینکه ساختار نانو کامپوزیتی تشکیل شده توزیع یکنواختی نیز از ذرات مشاهده می شود. نتایج آزمون افزایش میزان دبی خروجی نسبت به زمان نشان داد میزان افزایش دبی در افشانک کامپوزیت آلومینا، ایتریم و زیرکونیا در مقایسه با افشانک سرامیکی مرسوم پس از 50 ساعت آزمون تحت شرایط استاتیکی، به میزان 35-30 درصد کاهش یافته بود.

کلیدواژه ها:

آلفا-آلومینا ، افشانک ، زیرکونیای پایدار شده ، نانو ساختار