11924

11924

بررسي نوع و ميزان نانو لوله هاي كربني بر خواص فيزيكي و ريزساختار كامپوزيت آلومينا- زيركونيا-CNT تهيه شده با روش زينتر بدون فشار

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - سراميك

اسفند ماه 1391

اسفند ماه 1391

دكتر حميدرضا رضايي - دكتر رحيم نقي زاده

دكتر احمدرضا بهراميان

چكيده استفاده از نانو لوله¬هاي كربني چند جداره(MWCNT)و يا نانو لوله¬هاي كربني¬ تك جداره(SWCNT) به عنوان تقويت كننده در زمينه¬هاي سراميكي مي¬تواند باعث ايجاد خواص مكانيكي بي¬نظيري¬ شود. هدف از اين تحقيق بررسي نوع و ميزان نانو لوله¬هاي كربني و همچنين فشار پرس ايزواستاتيك سرد بر خواص فيزيكي، ريزساختاري و مكانيكي كامپوزيت آلومينا- زيركونيا- CNT مي¬باشد. به همين منظور نمونه¬هاي كامپوزيتي 85 درصد وزني آلفا- آلومينا (α -Al2O3)به همراه15 درصد وزنيزيركونيا، با افزودني¬هاي5/0، 1و 5/1 درصد وزني نانو لوله¬هاي كربن¬چند جداره و نانو لوله¬هاي كربن¬ تك جداره آماده و سپس با استفاده از فشار پرس ايزواستاتيك سرد (CIP) با مقادير 300، 400 و 500 مگاپاسكال فشرده و پس از آن پخت معمولي در دماي 1700 درجه¬ي سانتي¬گراد تحت خلاء انجام شد. همچنين به منظور توزيع يكنواخت نانو لوله¬ها، هنگام آماده-سازي نمونه¬ها از پراكنده¬ساز استفاده شد. ثابت شد كه خواص مكانيكي كامپوزيت¬هاي حاوي CNTوابسته است به: (الف) توزيع نانو لوله¬هاي كربني در شبكه و (ب) پيوند بين فازهاي سراميكي وCNTها. نتايج نشان داد كه دانسيته¬ي نمونه¬ها با تغيير فشار پرس ايزواستاتيك سرد و درصد نانو لوله¬هاي كربني و همچنين نوع نانو لوله¬ها تغيير مي¬يابد. همچنين نتايج حاصل از آزمون خمشي سه نقطه¬اي اين نمونه¬ها بيانگر اين بود كه بيشترين مقدار براي استحكام خمشي به دست آمده در اين كامپوزيت¬ها در حدود 316 مگاپاسكال و مربوط به نمونه¬ي حاوي 5/1 درصد وزني نانو لوله¬ي چند جداره بود. آزمون هدايت الكتريكي براي بررسي تغييرات مقاومت الكتريكي اين كامپوزيت¬ها با افزايش درصد نانو لوله¬ها حاكي از آن بود كه حضور CNT باعث بهبود هدايت الكتريكي مي¬شود. علاوه بر اين به منظور بررسي فازها و ريزساختار نمونه¬هاي كامپوزيتي ساخته شده و همچنين تاثير حضور پراكنده¬ساز در ريزساختار اين نمونه¬ها از پراش اشعه¬ي ايكس (DiffractionX-Ray)و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) استفاده شد.