× خانه ژورنال ها پست ها ثبت نام ورود

تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای سرامیک‌های پایه دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم تقویت شده با نانو‌الماس

نویسندگان

  • زهره احمدی عضو بنیاد پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
  • مهدی شاهدی اصل گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

در این پژوهش تاثیر افزودن الماس (در اندازه نانو) بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت‌های فوق دما بالای دی‌بورید زیرکونیم تقویت شده با 25 درصد حجمی کاربید سیلیسیم بررسی شد. بدین منظور، کامپوزیت دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم (به عنوان نمونه شاهد) و نمونه‌های دارای مقادیر مختلف از افزودنی نانو الماس (1، 2 و 3 درصد وزنی فاز زمینه) به روش تف­جوشی پلاسمای جرقه‌ای ساخته شدند. فرآیند تف­جوشی پلاسمای جرقه‌ای در دمای 1900 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان هفت دقیقه و با اعمال فشار 40 مگاپاسکال به انجام رسید. افزودن نانو­الماس تا میزان دو درصد وزنی، تاثیر چندانی بر فرآیند چگالش نداشت زیرا نمونه شاهد و نمونه‌های دارای یک و دو درصد وزنی نانو­الماس به چگالی نسبی 100 درصد نزدیک شدند ولی چگالی نسبی نمونه حاوی سه درصد وزنی نانو الماس به زیر 99 درصد افت پیدا کرد. سختی نمونه شاهد 5/19 گیگاپاسکال و سختی نمونه‌های دارای 1، 2 و 3 درصد وزنی نانو­الماس به ترتیب 4/23، 7/24 و 2/22 گیگاپاسکال سنجیده شد.  هر سه نمونه تقویت شده با نانو­الماس، سختی بیشتری نسبت به نمونه شاهد داشتند ولی نمونه تقویت شده با سه درصد وزنی نانو­الماس، اندکی دچار افت شد. چقرمگی شکست نمونه‌ها با افزایش میزان نانو­الماس به شکل خطی از 3/4 مگاپاسکال جذر متر برای نمونه شاهد تا 8/5 مگاپاسکال جذر متر برای نمونه دارای سه درصد وزنی نانو­الماس افزایش یافت. فرآیند تف­جوشی از نوع واکنشی بود زیرا بخشی از افزودنی نانو­الماس به هنگام فرآوری به فاز گرافیت دگرگون شد و بخشی دیگر از آن ضمن احیای ناخالصی‌های اکسیدی سطح مواد اولیه به فازهای کاربید زیرکونیم و کاربید بور تبدیل گشت.

برای دسترسی به متن کامل این مقاله و 10 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

ورود

منابع مشابه

کامپوزیت‌های دما بالای دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم تقویت شده با مقادیر متفاوت افزودنی نانو گرافیت (0، 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد وزنی) با روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای تولید و برای تعیین تاثیر نانو ورقه‌های گرافیتی روی رفتار چگالش کامپوزیت بررسی شدند. تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای در دمای 1900 درجه سانتی گراد به مدت زمان 7 دقیقه و با اعمال فشار 40 مگاپاسکال، به ساخت کامپوزیت چگال دی‌بورید زیرکونیم-کاربید...

نانوذرات کاربید سیلیسیم به یک روش جدید با ترکیبی از روش سل-ژل و سینترینگ پلاسمای جرقه‌ای با استفاده از تترا اتیل اورتوسیلیکات و رزین فنولیک به عنوان مواد اولیه سنتز شدند. بعد از پیرولیز در دمای °C 800  ذرات سیلیکا پوشیده شده با کربن بدست آمدند. عملیات احیاء کربوترمی به کمک پلاسمای جرقه‌ای منجر به تشکیل سریع نانوذرات کاربید سیلیسم در دمای نسبتا پایین °C 1300 شد. اثرات نسبت مولی C/Si در مواد اولی...

در این تحقیق، تف جوشی نانوکامپوزیت ZrB2-SiC به روش تف جوشی بدون فشار بررسی گردید. از پودر AlN در مقیاس میکرون به عنوان تقویت­کننده استفاده شد. به منظور بررسی تأثیر حضور همزمان ذرات SiC نانو و میکرون ابتدا پودر ZrB2 به همراه درصدهای مختلف از SiC نانو و میکرون در آسیاب سیاره­ای با  به مدت 2 ساعت با سرعت rpm200 آسیاب شدند. مخلوط حاصل ابتدا توسط پرس تک محوری در دمای oC80و فشار MPa100 پرس گردید و سپ...

در این پژوهش، چهار نمونه سرامیکی فوق دما بالای پایه دی‌بورید تیتانیم یعنی نمونه‌های بدون افزودنی، دارای نیترید سیلیسیم (5 درصد وزنی)، دارای کاربید سیلیسیم (20 درصد حجمی) و دارای هر دو افزودنی نیترید و کاربید سیلیسیم به روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای (SPS) در دمای 1900 درجه سانتی‌گراد به مدت 7 دقیقه با فشار 40 مگاپاسکال ساخته شد. ریزساختار کامپوزیت‌های پایه TiB2 به خاطر افزودن SiC و Si3N4 تحت تاثیر ...

Simultaneous application of mechanical pressure and electrical charge on powder samples in spark plasma sintering process, has resulted in a sample with a density close to the theory. In the present study, a thermal-electrical-mechanical coupled finite element model of spark plasma sintering system using multi-objective optimization algorithm is proposed to optimize the mold variable. The simul...

کامپوزیت‌های دما بالای دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم به روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای و با افزودن مقادیر مختلف نانو ورقه‌های گرافیت (0، 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد وزنی) ساخته شدند. تفجوشی نمونه‌ها در دمای 1900 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان 7 دقیقه در محیط خلاء و با اعمال فشار بیرونی 40 مگاپاسکال به انجام رسید. تاثیر نانو ورقه‌های گرافیتی بر سختی و چقرمگی شکست نمونه‌ها بررسی و تحلیل شد. نتایج به دست آم...