12330

راهكارهاي از بين بردن ناخالصي هاي اكسيژني در زينتر سراميكهاي بوريدي

1399

دكتر حسين سرپولكي

سراميك¬هاي فوق دما بالا، موادي با نقطه¬ي ذوب بالايي هستند كه به انواع مختلف بوريد¬ها،كاربيد¬ها و نيتريد¬ها تقسيم مي¬شوند.از آنجايي كه اين مواد مجموعه اي از ويژگي¬هاي عالي نظير نقطه ذوب بالا،سختي، مدول الاستيك، مقاومت فرسايشي مطلوب، هدايت الكتريكي و حرارتي مناسب و مقاومت خزش خوبي از خود نشان مي¬دهند، كاربردهاي گسترده¬اي از اين مواد در حوزه¬هاي مختلف نظير قطعات مقاوم به سايش، ماده¬ي كاتدي براي ساخت سلول¬هاي هال¬هرلوت، مواد پركاربرد در هوافضا با مفاهيم نيرومحركه و فراصوت و ... مشاهده شده است. از چندين دهه اخير، تكنيك¬هاي بسياري براي سنتز انواع مختلف اين سراميك¬ها اعمال شده¬است، كه به طور خاص روش¬هاي معمول زينتر بوريدي¬ها شامل روش¬هاي سنتي زينتر يعني زينتر بدون فشار، فشار گرم و روش¬هاي زينتر پيشرفته نظير زينتر جرقه پلاسما، فلش زينتر، زينتر ليزر و ... تقسيم بندي شده¬اند. در مبحث متراكم كردن مواد مبتني بر دي¬بوريد¬ها، عواملي مثل كاهش اندازه ذرات اوليه پودر و استفاده از افزودني¬هاي زينتر از اركان اصلي اين موضوع مي¬باشند. هر چند از اثر دما بر بهبود خواص دي¬بوريدي¬ها نمي¬توان چشم¬پوشي كرد. در طي اين تحقيق، گزارش¬هاي مختلفي از آزمايش و تحقيقات بر متراكم ¬سازي و نزديك شدن به چگالي نظري انواع مختلف سراميك¬هاي دي بوريدي آورده شده¬اند، كه هر كدام با توجه به خصوصيات و ويژگي¬هاي منحصر بفرد نتايج مختلفي از خود نشان داده¬اند. سراميك¬هاي بوريدي به دليل پيوند¬هاي كووالانسي قوي¬، سختي بالايي از خود نشان مي¬دهند. علاه بر اين، عواملي نظير چگالي زينتر و نوع افزودني و يا تقويت¬كننده¬ها بر سختي، قابل توجه هستند. اما از آنجايي كه براي كاربرد¬هاي سازه¬ها، بهبود سختي به تنهايي كافي نيست، خواص ديگري مانند چقرمگي شكست و استحكام خمشي مورد توجه و بررسي قرار گرفته¬اند. سراميك¬هاي فوق دما بالا كه با عنوان بوريدي¬هاي آنتروپي بالا نيز شناخته مي¬شوند، كاربرد¬هاي بالقوه¬اي در زمينه¬هاي مختلف توسط جامعه علمي به خود جلب كرده¬اند. اما متاسفانه، اكسيد¬ها و سايرناخالصي¬ها در سنتز پودر¬هاي بوريدي با آنتروپي ¬بالا شناسايي شده¬اند. در واقع حضور چنين ناخالصي¬هايي به دلايل مكانيزم تراكم تبخير و درشت شدن سريع دانه¬ها باعث كاهش نيرو محركه و در نتيجه تراكم پودر¬ها مي¬شوند. در مطالعات اخير نشان داده شده است، كه مواد افزودني مختلف با ناخالصي¬هاي اكسيژن موجود بر سطوح ذرات پودر اوليه در دماهاي بالا واكنش داده و منجر به حذف اين ناخالصي¬ها مي¬شوند، چرا كه منجر به افزايش نرخ چگالش، كاهش درشت¬سازي دانه¬ها و بهبود مقاومت به اكسيداسيون مي¬شوند.

9/19/2021 12:00:00 AM

79700

1402/06/19

Strategies for removing and controlling oxygen impurities and its effect on sintering of boride compounds

سراميك هاي فوق دما بالا , بوريدهاي آنتروپي بالا , فراصوت

ultra high temperature ceramics , high entropy borides , ultrasound