بررسی اثر دمای سینتر بر چگالش، خواص مکانیکی و عبور امواج مادون قرمز از ایتریا سینتر شده به روش SPS

در این مطالعه، با استفاده از روش سینتر جرقه پلاسما (SPS) سرامیک اپتیکی ایتریا (که از مهم ترین مواد مادون قرمز عبور دهنده امواج با طول موج ۳- ۵ m و میزبان یون های عناصر خاکی نادر می باشد) ساخته شد. دو دمای سینتر ۱۳۰۰ و ۱۳۵۰ C انتخاب شده و اثر دمای سینتر بر سختی و چقرمگی شکست نمونه ها با روش سختی سنجی ویکرز، اثر دمای سینتر بر میزان عبور امواج مادون قرمز در محدوده طول موج ۳- ۵ m توسط دستگاه FT-IR و ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی مورد ارزیابی قرار گرفتند. دانسیته نسبی نمونه ها نیز به روش ارشمیدس اندازه گیری شد و دانسیته نسبی بیش از %۹۹ حاصل گردید. با توجه به نتایج آزمایشهای انجام شده مشاهده شد که با افزایش دمای سینتر و کاهش تخلخلها عبور امواج مادون قرمز در محدوده ۳- ۵ m، از%۱۰-%۲۰ به %۳۵-%۴۵ افزایش پیدا کرده و در مقابل اندازه دانه ها از ۱۹۶nm به ۸۰۳ nm تغییر می کند. سختی و چقرمگی شکست نمونه سینتر شده در دمای ۱۳۰۰ C، GPa ۹/۹۲ و ۲/۴۳ MPa. m۱/۲ حاصل گردید که به ۹/۲۴ GPa و۱/۷۷ MPa. m۱/۲ در نمونه سینتر شده در دمای ۱۳۵۰ C کاهش می یابد. می توان نتیجه گرفت که افزایش دمای سینتر بر چگالش و میزان عبور امواج مادون قرمز تاثیر مثبتی داشته اما اثری معکوس بر سختی و خصوصا چقرمگی شکست دارد.

کلیدواژه ها:

ایتریا ، سینتر جرقه پلاسما ، خواص مکانیکی ، امواج مادون قرمز ، سرامیک اپتیکی