مطالعه رفتار مقاومت به شوک حرارتی کامپوزیت‌های‌‌ میکرونی و نانوساختار آلومینا/ تیتانات آلومینیوم تهیه شده به روش زینتر واکنشی درجا

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی

2 دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی

3

doi
10.30501/jamt.2018.91739
چکیده

در تحقیق حاضر رفتار مقاومت به شوک حرارتی آلومینای تکفاز و دو نوع کامپوزیت نانو و میکروساختار از آلومینا/تیتانات آلومینیوم حاوی 20 درصد وزنی فاز ثانویه، به روش تجربی آزمون کوئینچ-استحکام مورد مطالعه قرارگرفته است. کامپوزیت ها با  افزودن دو نوع TiO 2 در مقیاس میکرو و نانومتر به آلومینا جهت تشکیل فاز ثانویه، ساخته شدند. پودرهای اولیه بصورت دوغاب با هم مخلوط شده و پس از خشک کردن، نمونه ها توسط پرس تهیه شدند.  فاز تیتانات آلومینیوم طی فرآیند زینتر واکنشی درجا از فازهای TiO 2 و Al 2 O 3 حین عملیات زینتزیگ در کوره تشکیل شد. کامپوزیت های تهیه شده با انجام آزمون مقاومت به شوک حرارتی با نمودارهای s-DT و آزمون­های پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی با گسیل میدانی (FESEM) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاکی از تشکیل کامل فاز ثانویه تیتانات آلومینیوم (Al 2 TiO 5 ) طی افزودن هر دو نوع TiO 2 در زمینه آلومینایی بود. فاز ثانویه در کامپوزیت نانو ساختار بصورت لایه های ظریف در مقیاس نانو در محل تقاطع دانه­های زمینه مشاهده شد. نتایج نشان دهنده مقادیر مقاومت به شوک 230 ، 265 و ˚C290  به ترتیب برای نمونه­های: آلومینای تکفاز، کامپوزیت میکرونی و نانوکامپوزیت بودند. این افزایش مقدار مقاومت به شوک حرارتی در کامپوزیت­ها نسبت به آلومینا را می­توان به بالا بودن مقاومت به شوک فاز ثانویه تیتانات آلومینیوم نسبت به آلومینا و همچنین رفتار منحنی R در چقرمگی کامپوزیت­ها و فعال شدن مکانیسم میکرو ترک شدن نسبت داد.