تأثیر فشار گاز بر نیتریده شدن بدنه‌های سیلیسیم

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

2 دانشیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

3 کارشناسی ارشد، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

doi
10.30501/jamt.2023.395051.1274
چکیده

وجود ویژگی­های مهمی نظیر استحکام مناسب، ثابت دی­الکتریک پایین، تانژانت تلفات کم و مقاومت در برابر سایش و شوک حرارتی در نیتریدسیلیسیم (Si3N4) باعث شده تا این سرامیک، یکی از معدود سرامیک­های مناسب برای کاربرد در محافظ آنتن­ ها باشد. با توجه به دشواری سینتر کردن پودر Si3N4، در این پژوهش ساخت این ماده به روش نیتریده کردن پودر سیلیسیم فشرده شده به روش پرس و بدون استفاده از افزودنی­ ها بررسی شد؛ زیرا تاثیر افزودنی­ ها بر افت خواص اثبات شده است. در این راستا، پودر سیلیسیم به همراه 0، 5/0، 7/0 و 1 درصد وزنی اکسیدآهن به روش پرس، شکل ­دهی و در فشار گاز نیتروژن 200، 400، و 600 میلی­ بار تحت دمای 1420 درجه سلسیوس به مدت 2 ساعت نیتریده شد. چگالی، تخلخل، ترکیب فاز و ریزساختار نمونه­ ها بررسی شد. نتایج آنالیزها نشان داد که حداقل فشار بهینه برای نیتریده کردن 600 میلی­بار و بهینه درصد اکسیدآهن، 5/0 درصد وزنی می­ باشد.