اثر افزودن ذرات سیلیکون کاربید بر خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت پایه آلومینا تحت فرآیند سینتر چند مرحله ای

در این پژوهش، رفتار انبساط حرارتی و استحکام فشاری کامپوزیت زمینه آلومینایی تقویت شده با ذرات سیلیکون کاربید مورد بررسی قرار گرفت. کامپوزیت هایی با درصد مختلف تقویت کننده حاوی (15،10، 5، 0) ذرات سیلیکون کاربید که با زمینه آلومینا و به روش ساخت متالوژی پودر تحت شرایط مختلف گرمادهی، مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شکل دهی اولیه، ابتدا پودر نمونه ها توسط بالمیل تردر محیط اتانول مخلوط و در نهایت سوسپانسیون به دست آمده جهت خشک کردن و خروج اتانول روی همزن مغناطیسی با دمای 50 درجه سانتیگراد قرار گرفت، سپس توسط پرس سرد تک محوره در قالب استوانه ای شکل تحت فشار، فشرده سازی شد. در هر حال دمای 1600 درجه سانتی گراد به عنوان دمای نهایی فرایند سینتر در نظر گرفته شد، نمونه ها در هر دما به مدت 2 ساعت نگهداری می شود تا دمای سرتاسر نمونه یکسان شود و در آن دما سینتر شود. برای جلوگیری از اکسید شدن سیلیکون کاربید و ایجاد شرایط احیایی، نمونه ها در بستری از گرافیت وارد کوره شدند. در ادامه آزمون های متالوگرافی، دانسیته بالک، دانسیته ظاهری، تعیین ضریب انبساط حرارتی، تعیین میزان تخلخل، XRD و SEM انجام شد. رفتار انبساط حرارتی وابسته به عواملی گوناگون نظیر میکروساختار، تغییر شکل زمینه، و تنش های داخلی است. برای این منظور از تجهیزات آنالیز حرارتی استفاده شد. روند بهبود خواص مکانیکی دارای بهینه درصد فاز تقویت کننده میباشد. با توجه به نتایج آزمایشات با افزایش درصد ذرات سرامیکی سیلیکون کاربید، مقدار ضریب انبساط حرارتی کامپوزیت کاهش پیدا کرده است و به همین صورت با افزایش درصد ذرات سرامیکی سیلیکون کاربید، شاهد کاهش چگالی و افزایش میزان تخلخل نمونه ها هستیم.

کلیدواژه ها:

انبساط حرارتی ، استحکام فشاری ، کامپوزیت زمینه آلومینایی ، آنالیز حرارتی ، متالوژی پودر