15019

15019

تاثير افزودن نشاسته بر بدنه هاي ريخته گري شده ي متخلخل نيتريد سيليسيمي

كارشناسي ارشد

سراميك

شهريور ماه 1394

شهريور ماه 1394

دكتر فرهاد گلستاني فرد - دكتر سيد محمد ميركاظمي

مواد و متالورژي

چكيده در اين پژوهش براي نخستين بار از روش ريخته¬گري ژلي با استفاده از نشاسته به عنوان جايگزين مونومرهاي سنتزي سمي و گران¬قيمت، در ساخت قطعات نيتريد سيليسيمي متخلخل استفاده شده است. در گام نخست، تاثير عواملي چون اكسيد كردن سطحي پودر نيتريد سيليسيم، مقدار پراكنده¬ساز، ميزان بار جامد و مقدار نشاسته بر رفتار جرياني و گرانروي دوغاب¬هاي متشكل از نيتريد سيليسيم و نشاسته بررسي شد تا دوغاب¬هايي پايدار و با گرانروي مناسب به دست آيند.در گام دوم پس از ريخته¬گري دوغاب و حرارت¬دهي در دماي C80 قطعات خامي با استحكام خمشي در محدوده¬ي 5 تا 9 مگاپاسكال به دست آمد.در گام سوم نمونه¬ها در كوره با اتمسفر اكسيدي و در بستر پودر نيتريدي با افزودن 6 درصد وزني كمك-زينترهاي ايتريا و آلومينا به نسبت 3 به 1 زينتر شدند. زينتر نمونه¬ها يك بار به صورت دو مرحله¬اي در دماي C1650 به مدت 2، 4 و 6 ساعت با يك توقف 1 ساعتي در دماي C1420 انجام شد تا اثر زمان زينتر بر استحكام نهايي نمونه¬ها بررسي شود و يك بار به صورت يك مرحله¬اي در دماي C1650 به مدت 4 ساعت انجام گرفت تا تاثير توقف در دماي C1420 مشخص گردد. بهترين استحكام نمونه¬ها در نمونه¬ي زينتر شده در شرايط زينتر دو مرحله¬اي به مدت 4 ساعت به دست آمد. تاثير مقدار، شكل و اندازه¬ي گرانول¬هاي نشاسته بر ميزان، شكل و اندازه¬ي تخلخل¬هاي نمونه¬هاي زينتر شده بررسي شد. با تغيير مقدار نشاسته از 5/7 درصد حجمي تا 35 درصد حجمي نسبت به بار جامد، قطعاتي با 36 تا 48 درصد تخلخل باز حاصل شد. در نهايت نمونه¬اي با استحكام خمشي 85/108 مگاپاسكال و 98/43 درصد حجمي تخلخل باز با موفقيت به اين روش ساخته شد. اگرچه بر جاي گذاشتن تخلخل¬هاي درشت تر كه ناشي از اندازه گرانول¬هاي اوليه¬ي نشاسته است، باعث شد كه استحكام نمونه¬ها در اين روش در مقايسه با ريخته¬گري ژلي با استفاده از مونومرهاي سنتزي كم¬تر باشد، اما اين استحكام براي بسياري كاربردها كافي است و مي¬تواند با بهينه كردن فرايند بهبود يابد. واژه‌هاي كليدي:نيتريد سيليسيم، سراميك¬هاي متخلخل، ريخته¬گري ژلي، نشاسته.