12872

12872

سنتز و بررسي خواص مكانيكي كامپوزيت آلومينا شيشه-سراميك مولايتي

كارشناسي ارشد

مواد - گرايش سراميك

اسفندماه 1392

اسفندماه 1392

دكتر بيژن افتخاري يكتا

دكتر واهاك كاسپاري مارقوسيان

چكيده در اين پروژه، از يك فاز شيشه كه در دماهاي بالا، مولايت از آن متبلور مي‌شود، به منظور زينتر فاز مايع آلومينا استفاده شد و سنتز و بررسي خواص مكانيكي كامپوزيت آلومينا شيشه-سراميك مولايتي مورد مورد تحليل قرار گرفت. سنتز اين نوع كامپوزيت به روش پرس تك محوره، در دومرحله انجام گرفت. در مرحله‌ي اول فشار MPa 70 بر روي نمونه‌ها اعمال شد و سپس به منظور آزاد سازي تنش‌ها، فشار برداشته شد و در مرحله‌ي بعد فشار MPa 100 اعمال شد. زينتر قطعات كامپوزيتي در چهار دماي 1300 ، 1400 ، 1450 و °C 1500 انجام گرفت. پنج تركيب از آلومينا يعني آلوميناي خالص و آلومينا به همراه 5 ، 10 ، 15 و 20 درصد فاز شيشه در اين دماها مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي زينتر پذيري آلومينا توسط فاز شيشه، خواص فيزيكي قطعات كامپوزيتي پس از پخت از جمله، دانسيته‌ي ظاهري و حقيقي، دانسيته‌ي نسبي، درصد تخلخل و درصد جذب آب و همچنين خواص مكانيكي اين قطعات از جمله استحكام و تافنس شكست مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي فازهاي متبلور شده از فاز شيشه در دماهاي بالا، از آزمون XRD استفاده شد. مورفولوژي و مقدار اين فازها نيز توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) مورد بررسي قرار گرفت.نتايج حاكي از آن است كه با افزايش دما، تمام خواص فيزيكي و مكانيكي اين قطعات بهبود پيدا كرده است. همچنين در هر دما با افزايش مقدار فاز شيشه، بجز تافنس شكست، خواص فيزيكي و مكانيكي روند افزايشي داشته‌اند. تافنس شكست اين قطعات با افزايش فاز شيشه كاهش پيدا مي‌كند كه دليل آن تشكيل فاز مولايت از داخل فاز شيشه‌ي موجود در مرز دانه‌هاست. ضريب انبساط حرارتي مولايت كمتر از آلوميناست، به همين خاطر يك تنش فشاري در مرز دانه‌ها هنگام سرمايش به وجود مي‌آيد كه اين تنش فشاري، شكست درون دانه‌اي را ترغيب مي‌كند و باعث كاهش تافنس شكست مي‌شود. واژه‌هاي كليدي:آلومينا، شيشه سراميك، مولايت، خواص فيزيكي و مكانيكي، زينترپذيري