بررسی و تعیین اثر رطوبت، فشار پرس و زمان آسیاب، بر بهبود چگالی و خواص مکانیکی کاربید سیلیسیم

نویسندگان

1 پژوهشکده مکانیک - دانشکده مهندسی مواد و فناوری های ساخت - دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

3 استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
10.71753/ma.2025.1121330
چکیده

کاربید سیلیسیم به دلیل استحکام فشاری بالا، قیمت مناسب و دسترسی آسان، از سرامیکهای پرکاربرد خصوصا در ساخت زرهها می¬باشد. اما، تردی زیاد، یکی از مهمترین مشکلات این سرامیکها است که از طریق اضافه کردن افزودنی و یا اصلاح و بهبود فرایند ساخت، می توان آن را کنترل نمود. در این مقاله به بررسی و تعیین روش ساخت و فراوری سرامیک کاربید سیلیسیم با هدف بهبود خواص مکانیکی و کاهش تردی از طریق پارامترهایی همچون فشار پرس، رطوبت و زمان آسیاب پرداخته شده است. مراحل کار شامل؛ طراحی آزمایش، ساخت نمونه و تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی و تعیین بهترین حالت با توجه به متغییرهای پاسخ شامل چگالی خام، استحکام خمشی و استحکام فشاری است. نهایتا پس از ساخت نمونه با مقادیر مختلفی از فشار پرس از 30 تا 120 بار، زمان آسیاب از 1 تا 3 ساعت و رطوبت از 4 تا 13 درصد و تعیین چگالی، مقاومت خمشی و مقاومت فشاری آن‌ها، بهترین مقادیر خواص مکانیکی و چگالی در رطوبت 7 درصد، زمان آسیاب 1 ساعت و فشار پرس 120 بار، بدست آمده است. بعد از این مراحل با استفاده از این مقادیر رطوبت، زمان آسیاب و فشار پرس، نمونه اصلی تهیه و در دمای حدود 2000 درجه سانتی‌گراد پخت می‌گردد. با تعیین خواص مکانیکی شامل سختی، مدول یانگ، چقرمگی شکست و همچنین چگالی نمونه نهایی بعد از پخت، مشخص می‌شود که نمونه ساخته شده با شرایط کاری رطوبت، فشار پرس و زمان آسیاب تعیین شده ، بیشترین انطباق را با خواص نامی کاربید سیلیسیم دارد.