26856

عوامل موثر بر ساخت بدنه¬هاي كامپوزيتي MoSi2 با استفاده از موليبدنيت

كارشناسي ارشد

كارشناسي ارشد مواد-سراميك

1398

1401/3/28

دكتر حسين سرپولكي و دكتر سيد امير غفاري

مواد و متالوژي

دي سيليسيد موليبدن به دليل دارا بودن طيف گسترده‌اي از خواص مطلوب، نظير نقطه ذوب بالا (2030℃)، مقاومت عالي در برابر خوردگي و اكسيداسيون تا دماي 1600℃، چگالي پايين در مقايسه با ساير سوپر آلياژها (6⁄(27 gr⁄〖cm〗^3 ))، دماي تبديل شكل‌پذيري-شكنندگي بالا و همچنين سازگاري ترموديناميكي قابل توجه با بسياري از تقويت كننده هاي سراميكي براي كاربردهاي دماي بالا، بيشتر مورد توجه مي‌باشد. با اين حال، كاربرد تركيب بين فلزي MoSi2، در حال حاضر به دليل چقرمگي ضعيف و مقاومت در برابر خزش در دماهاي محيط و بالا محدود شده است؛ بنابراين جهت رفع اين محدوديت در اين پژوهش، هدف، سنتز كامپوزيتي از موليبدن دي سيليسايد و آلومينا با استفاده از مواد اوليه مقرون به صرفه بود. تركيب پودري با نسبت استوكيومتري معين (با تركيب 40/29 درصد موليبدنيت اسيدشويي شده در سولفوريك اسيد چهار درصد، 16/44 درصد سيليس و 44/26 درصد آلومينيوم)، پس از 10 ساعت فعال سازي مكانيكي در آسياب ماهواره اي، تحت عمليات حرارتي به همراه گاز آرگون در 1200℃ به مدت 2 ساعت قرار گرفت، در محصول نهايي باتوجه به مشخصه يابي فازي به روش XRD تنها دو فاز MoSi2 و Al2O3 سنتز شده بدون حضور هيچ-گونه ناخالصي يا فاز ديگري. سپس از نمونه خام همين تركيب توسط پرس هيدروليك تك محوره عمليات پرس با بار 100 مگاپاسكال انجام شد و سپس تحت همان عمليات حرارتي قبلي قرار گرفت و تعدادي قطعه ساخته شد. قطعه ساخته شده داراي حدودا 47 درصد تخلخل بود، بنابراين، براي كاهش ميزان تخلخل و افزايش دانسيته، عمليات زينتر بدون فشار در دماي 1450℃ انجام شد و قطعه¬هايي با حدودا 31 درصد تخلخل حاصل گرديد. باتوجه به تصاوير الكترون هاي برگشتي و ثاونيه از FE-SEM، موفولوژي نمونه زينتر شده بدين صورت مي باشد كه ذرات كروي شكل موليبدن دي سيليسايد به طور كاملا منظم و بدون هيچ گونه آگلومراسيون در زمينه اي از آلومينا توزيع شده اند.

1401/05/01

Factors affecting the fabrication of MoSi2 composite bodies using molybdenite

6/18/2023 12:00:00 AM

Molybdenum disilicide has a wide range of desirable properties, such as high melting point (2030 ℃), excellent resistance to corrosion and oxidation up to 1600 ℃, low density compared to other superalloys (27 gr/6⁄ 〖cm〗^3 )), high ductility-brittleness transformation temperature as well as remarkable thermodynamic compatibility with many ceramic reinforcements for high temperature applications are of more interest. However, the application of MoSi2 intermetallic compound is currently limited due to poor toughness and creep resistance at ambient and high temperatures; Therefore, in order to solve this limitation in this research, the goal was to synthesize a composite of molybdenum disilicide and alumina using affordable raw materials. A powder composition with a certain stoichiometric ratio (combined with 40.29% acid-washed molybdenite in 4% sulfuric acid, 44.16% silica and 26.44% aluminum), after 10 hours of mechanical activation in a planetary milling and then heat treatment under argon atmosphere at 1200℃ for 2 hours, according to phase characterization by XRD method, only two phases MoSi2 and Al2O3 were synthesized without the presence of any impurities or other phases. Then, the raw sample of the same composition was pressed by a single-axis hydraulic press with a load of 100 MPa, and then it was subjected to the same heat treatment as before and a number of pieces were made. The fabricated part had about 47% porosity, therefore, to reduce the porosity and increase the density, sintering was done without pressure at 1450℃, then about 31% porosity was obtained. According to the backscattered and secondary electron images from FE-SEM, the morphology of the sintered sample is such that the spherical particles of molybdenum disilicide are distributed in a completely regular manner without any agglomeration in the alumina field.

موليبدن دي سيليسايد , سنتز , زينتر بدون فشار , موليبدنيت

Molybdenum Disilicide , synthesis , presssureless sintering , molybdenite

iman rahimi

hosein sarpoolakei