14537

14537

بررسي اثر كمك سينترهاي مختلف بر خواص مكانيكي و ريزساختار قطعه متخلخل Si3N4 تهيه شده به روش ريخته‌گري انجمادي

كارشناسي ارشد

سراميك

فروردين ماه 1394

فروردين ماه 1394

دكتر فرهاد گلستاني‌فرد - دكتر حميد رضا رضايي

مواد و متالورژي

چكيده سراميك‌هاي متخلخل به دليل كاربردهاي فراوانشان در صنعت و محيط زيست از جمله عايق‌هاي دماي بالا، پايه هاي كاتاليستو فيلتراسيون مذاب فلزات، گازهاي خروجي از اگزوز موتورهاي ديزلي و گازهاي داغ و خورنده‌ي صنعتيدر چند دهه‌ي اخير رشد كرده‌اند. اخيراً سراميك‌هاي متخلخل با پايداري حرارتي، استحكام، اكتيويته كاتاليستي، مقاومت به خوردگي و سايش بالا ساخته شده‌اند. روش ريخته گري انجمادي به سبب مزايايي از قبيل كنترل ريز ساختار، سايز تخلخل، توليد سراميك هايي با كمترين انقباض و سطح ويژه بالا روشي بسيار مطلوب در شكل دهي بدنه هايسراميكي با تخلخل جهتي مي باشد. در اين پروژه، بدنه‌هاي سيليكون نيتريدي با بار جامد %30-%40 و كمك سينتر %6-%12 تحت شرايط سرمايش و سينترينگ متفاوت، به روش ريخته‌گري انجمادي ساخته شده‌اند. به منظور شناسايي تركيب فازي از نمونه ها آناليز اشعه ايكس گرفته شد. همچنين براي بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي آن‌ها به ترتيب از ميكروسكوپ الكتروني روبشي-گسيل ميداني (FE-SEM) و SEM و استحكام سه نقطه‌اي استفاده شد. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه با افزايش درصد بار جامد، تخلخل‌ كاهش ودانسيته و استحكام افزايش مي‌يابد. به دليل مكانيزم انحلال- نفوذ- رسوب گذاري، نرخ تبديل آلفا به بتا با افزايش مدت زمان نگهداري در مرحله سينترينگ از2 به 6 ساعت كاهش يافته است. با افزايش ميزانفوق تبريد، سايز تخلخل كم مي شود و تغييرجنس قالب‌ به سبب تغيير سرعت پيشروي جبهه انجماد، بر خواص بدنه موثر است. كلمات كليدي: ريخته‌گري انجمادي، سيليكون نيتريد متخلخل، ريز ساختار، خواص مكانيكي.