بررسی تأثیر همزمان ذرات کاربید سیلیسیم نانو و میکرون بر خواص ریزساختاری و رفتار مکانیکی کامپوزیت بر پایه دیبورید زیرکونیم تقویت شده با نیترید آلومینیم
نویسندگان
1
2 دانشگاه تبریز
doi
چکیده
در این تحقیق، تف جوشی نانوکامپوزیت ZrB 2 -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 ZrB 2 به همراه درصدهای مختلف از SiC نانو و میکرون در آسیاب سیارهای با به مدت 2 ساعت با سرعت rpm 200 آسیاب شدند. مخلوط حاصل ابتدا توسط پرس تک محوری در دمای o C 80و فشار MPa 100 پرس گردید و سپس تحت فرآیند پرس ایزواستاتیک سرد (CIP) قرار گرفته و در دمای 2150 درجه سانتیگراد در اتمسفر آرگون زینتر شد. به منظور تعیین نسبت بهینه SiC نانو به میکرون، چگالی نسبی، سختی و چقرمگی نمونهها اندازهگیری شد. سپس ذرات AlN به کامپوزیت ZrB 2 -SiC اضافه شده و ریزساختار و خواص مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل شده از تمامی نمونهها در ترکیبات مختلف نشان میدهند که با تغییر درصد حجمی SiC نانو از 20 درصد حجمی نانو به 15 درصد نانو و 5 درصد میکرون، کاهش در تخلخل و افزایش در چگالی نسبی (1/95) رخ می دهد. با بررسی ریز ساختاری و اندازه گیری خواص مکانیکی نمونه ها بیشترین سختی و تافنس شکست نیز، در ترکیب دارای به ترتیب 15 و 5 درصد حجمی SiC نانو و میکرون و با مقادیر Gpa 9/15 و Mpa.m 1/2 9/4 مشاهده شد. با افزودن ذرات AlN چگالی نسبی به 1/98 درصد و مقادیر سختی و چقرمگی شکست به GPa 1/17 و Mpa.m 1/2 7/5 افزایش یافت.