تاثیر افزودنی های کربنی سیلیسم کاربید، سیلیسیم نانو لوله کربنی و سیلیسیم گرافیت بر خواص مکانیکی کامپوزیت ZrB2-HfB2-TiB2 ساخته شده به روش تفجوشی پلاسمای جرقه ای
نویسندگان
1
2
3
4
doi
چکیده
کامپوزیت های دما بالا آنتروپی متوسط بر پایه ZrB 2 -HfB 2 -TiB 2 با افزودنی های کربنی سیلیسم کاربید، سیلیسیم- نانو لوله کربنی و سیلیسیم -گرافیت به روش تف جوشی پلاسما ی جرقه ای ساخته شدند. تفجوشی نمونه ها، در دمای 2000 درجه سانتی گراد با مدت زمان نگهداری 10 دقیقه و فشار 40 مگاپاسکال به انجام رسید. تاثیر افزودنی های کربنی بر خواص مکانیکی از جمله سختی و چقرمگی شکست نمونه های تفجوشی شده بررسی و تحلیل شد و در نهایت با نمونه بدون افزودنی مقایسه شد. تصاویر اثر فررونده سختی، مسیر رشد ترک و همچنین سطح شکست نمونه با میکروسکوپ الکترونی روبشی ( FESEM ) گرفته شد. نتایج افزایش قابل توجهی در مقدار سختی و چقرمگی شکست نمونه های دارای افزودنی کربنی به نسبت نمونه بدون افزودنی نشان داد که این افزایش می تواند بدلیل حضور افزودنی های کربنی و واکنش های آنها با اکسید های سطحی و کاهش میزان اکسید های سطحی، کاهش درصد تخلخل باز، چگالی نسبی بالاتر (به عنوان مثال 98/2 % در نمونه حاوی گرافیت و سیلیسیوم نسبت به نمونه بدون افزودنی 75/5 %)، افزایش مقدار تشکیل محلول جامد، و کاهش اندازه دانه باشد. همچنین با بررسی مسیر رشد ترک مشاهده شد که سازوکار های چقرمه شدن از قبیل: انحراف ترک، شکسته شدن ذرات و شاخه ای شدن ترک می باشند.
