اثر افزودن الیاف کوتاه کربن( Csf) بر مقاومت به اکسیداسیون، چقرمگی و سختی نانو کامپوزیت ZrB2-SiC-ZrC به روش سینتر بدون فشار
نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2
3 دانشگاه شاهد
doi
چکیده
در تحقیق حاضر تاثیر الیاف کوتاه کربن بر سینترپذیری، چقرمگی شکست، مقاومت به اکسیداسیون نانو کامپوزیت ZrB 2 -SiC-ZrC ( ZSZ ) تهیه شده به روش سینتر بدون فشار ( PLS ) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، هفت نانو کامپوزیت ZrB 2 -ZrC-SiC به همراه 4 درصد حجمی کاربید بور به منظور بهبود سینتر پذیری و با درصد حجمی الیاف کربن 0، 2/5، 5، 7/5، 10، 12/5و 15 به روش PLS سینتر شدند. فرآیند سینتر در دمای ℃ 2100 ، زمان 1 ساعت با نرخ گرم کردن تقریبی 10 درجه سانتی گراد بر دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد الیاف کربن، چگالی نسبی نمونه ها کاهش یافته و درصد تخلخل های باز افزایش می یابد. افزایش درصد الیاف کربن در مقادیر بررسی شده در این تحقیق، سبب کاهش سختی و بهبود چقرمگی شکست نانو کامپوزیت ZrB 2 -SiC-ZrC می شود. با افزودن الیاف کربن، چقرمگی شکست به مرز Mpa.m 1/2 7 در نمونه سینتر شده در دمای ℃ 2100 با ترکیب حاوی 7/5 درصد الیاف کربن می رسد. رفتاراکسیداسیون نانو کامپوزیت ها به وسیله ی آزمون شعله اکسی استیلن سنجیده شد. نتایج نشان داد که نمونه ی بدون الیاف کربن ( ZSZ ) با افزایش جرم بعد از آزمون شعله اکسی استیلن دارای ساختاری کاملا متراکم و بدون تخلخل است و مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد. همچنین از بین نمونه های داری الیاف کربن، نمونه ی با 2/5 درصد الیاف کربن ( ZSZ2/5C ) مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد. علاوه بر این، با افزایش درصد الیاف کربن بعد از آزمون شعله اکسی استیلن کاهش جرم در سایر نمونه ها ایجاد می شود.