11785

11785

اثر استفاده كمك سينتر سيستم Ca(Mg)-Al(Si)-Oبه عنوان افزودني بدنه¬هايمتخلخل سيليكون نيتريدي

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - سراميك

بهمن 1391

بهمن 1391

دكتر فرهاد گلستاني¬فرد

دكتر بيژن افتخاري يكتا

چكيده سيليكون نيتريد متخلخل به دليل مقاومت به شوك حرارتي بالا، وزن كم مقاومت به آسيب توجه گسترده¬اي را به خود جلب كرده است. توليد اين بدنه¬ها نيازمند استفاده از اكسيد¬هاي عناصر كمياب خاكي به عنوان كمك سينتر، دماهاي بالاتر از oC1700 و عامل فوم¬زا مي¬باشد. خواص سيستم Ca(Mg)-Al(Si)-O مي¬تواند در هنگام سينتر منجر به توليد بدنه¬هاي متخلخل سيليكون نيتريدي گردد، همچنين با تسهيل تبديل آلفا سيليكون اوليه به دانه¬هاي كشيده بتا باعث بهبود خواص مكانيكي بدنه¬هاي گردد. در اين پژوهش، ابتدا، كمك سينترها با استفاده از ذوب تهيه گرديد، سپس، بدنه¬هاي متخلخل سيليكون نيتريدي در اتمسفر هوا در دماهاي oC1550 و 1650 با استفاده از مقادير مختلف كمك سينتر و زمان¬هاي نگه¬داري مختلف توليد شد. بعلاوه، مخلوت نيتريد بور و سيليكون نيتريد به عنوان پودر محافظ به منظور كاهش اكسيداسيون سيليكون نيتريد استفاده گرديد. بررسي خواص مكانيكي نشان داد، بدنه¬هاي متراكم شده تا 60% چگالي تئوري داراي استحكام خمشي تا MPa140 مي¬باشند. مطالعه تحولات فازي نشان داد، در بدنه¬هاي توليد شده در دماي ¬oC1650 تنها فازهاي β-Si3N4 و O-SiAlON وجود دارد. همچنين، افزايش وزن نمونه¬ها نشان دهنده تشكيل فاز Si2N2O در هنگام سينتر بدنه¬ها است. بعلاوه، مشاهدات به وسيله SEM حاكي از اتصال دانه¬هاي بتا توسط فازي ثانويه به يكديگر مي¬باشد.