16015

16015

بررسي عوامل فرآيندي و افزودني ها بر رفتار زينتر اسپينل آلومينات منيزيم

كارشناسي ارشد

سراميك

خرداد‌ماه 1395

خرداد‌ماه 1395

دكتر سرپولكي - دكتر ميركاظمي

مواد و متالورژي

چكيده: اسپينل آلومينات منيزيم يك ماده سراميكي با ساختار بلوري مكعبي است كه به دليل نقطه ذوب بالا، استحكام مناسب در دماهاي زياد و همچنين مقاومت به خوردگي و سايش به عنوان ماده¬اي مناسب در كاربرد¬هايي مانند صنايع ديرگداز، صنايع اپتيك، مواد زرهي و صنايع الكتريك مورد استفاده قرار مي¬گيرد. به دليل نوار ممنوعه بزرگ و ساختار بلوري مكعبي اسپينل شفاف به عنوان ماده¬اي قابل توجه در صنايع اپتيك مطرح شده است. توليد اسپينل شفاف از طريق روش¬هاي زينتر تحت فشار مانند پرس گرم، پرس ايزواستاتيك گرم و زينتر پلاسماي جرقه¬اي انجام مي¬شود. در اين تحقيق تاثير عوامل مختلف مثل دما، فشار، تركيب شيميايي و افزودني بر زينتر اسپينل آلومينات منيزيم در دو روش زينتر بدون فشار و زينتر پلاسماي جرقه¬اي بررسي شد. در بررسي اثر تركيب شيميايي از دو نوع پودر تجاري رايج ساسول و بايكوفسكي و يك نوع پودر سنتز شده به روش سل ژل ساكارز استفاده شد. ژل خشك شده در دماي 1000 درجه سانتي¬گراد كلسينه شد. ابتدا دو دماي 1550 و 1650 درجه سانتي¬گراد براي زينتر بدون فشار انتخاب شد و دماي 1650 درجه سانتي¬گراد به عنوان دماي مناسب زينتر انتخاب شد. مشاهده شد كه نمونه¬هاي زينتر بدون فشار از پودر ساسول به دليل درصد بالاتر منيزيا به تراكم بالاتري رسيدند كه بيشترين چگالي نسبي براي اين نمونه حدود 92% بوده است. نمونه¬ها قبل از زينتر بدون فشار تحت پرس ايزواستاتيك سرد در سه فشار 150، 300 و 400 مگاپاسكال بودند كه فشار بهينه براي آنها حدود 300 مگاپاسكال بدست آمد. دماي مناسب براي زينتر پلاسماي جرقه¬اي تحت فشار ثابت 30 مگاپاسكال بين 1550 تا 1600 درجه سانتي¬گراد بدست آمد كه بيشترين چگالي نسبي براي اين نمونه¬ها حدود 99% بوده است. با افزودن يك درصد وزني فلوريد ليتيم به نمونه¬ها تراكم به ميزان 7 تا 10 درصد تحت زينتر بدون فشار افزايش يافت. اسپينل آلومينات منيزيم با شفافيت حدود 36 درصد در محدوده نور مرئي از نمونه پرس ايزواستاتيك سرد شده پودر بايكوفسكي توسط زينتر پلاسماي جرقه¬اي توليد شد. واژه‌هاي كليدي: اسپينل آلومينات منيزيم، زينتر پلاسماي جرقه¬اي، اسپينل شفاف، فلوريد ليتيم، سل ژل، صنايع اپتيك