هدایت حرارتی کامپوزیت سرامیکی آلومینا - زیرکونیا متخلخل به روش المان محدود

هدایت حرارتی مواد جزو پارامترهای فیزیکی مهم در انتخاب و طراحی مواد برای عملکردهای خاص در مهندسی است. هدایت حرارتی وابستگی بسیاری به جنس و تخلخل ماده دارد. میزان و توزیع تخلخل ها می تواند به میزان زیادی بر هدایت حرارتی ماده تاثیر بگذارد. در این پژوهش کامپوزیت سرامیکی آلومینا زیرکونیا با درصد وزنی مشخص توسط روش متالورژی پودر تولید و سپس نمونه هایی با میزان تخلخل مشخص و با استفاده از فرایند تف جوشی تهیه گردید. نفوذپذیری حرارتی و هدایت حرارتی نمونه های کامپوزیت سرامیکی در دماهای 25 تا 300 درجه ی سانتیگراد توسط دستگاه زنون فلش اندازه گیری شد. ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی SEM تصویر برداری شده، و مدلهای متخلخل دوبعدی توسط نرم افزار CATIA ایجاد و با به کارگیری نرم افزار ABAQUSE آنالیز حرارتی المان محدود بر روی مدل های میکروساختار انجام گردید. و سپس میزان هدایت حرارتی نمونه ها توسط نتایج آنالیز حرارتی المان محدود محاسبه شد. نتایج تجربی بدست آمده با نتایج بدست آمده از آنالیز المان محدود مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که میزان تخلخل تاثیر بسزایی در هدایت حرارتی داشته و با افزایش میزان تخلخل هدایت حرارتی کاهش میابد.

کلیدواژه ها:

هدایت حرارتی ، سرامیک الومینا زیرکونیا ، تخلخل ، المان محدود