-
شماره ركورد
28832
-
پديد آورنده
زهرااكبري چالشتري
-
عنوان
بررسي ساخت و خواص مكانيكي كامپوزيت TixSiyCz/TiB2 به روش زينتر جرقه پلاسما
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مواد و متالورژي_سراميك
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1402/04/27
-
استاد راهنما
دكتر ليلا نيكزاد-دكتر حسين سرپولكي
-
دانشكده
مواد و متالورژي
-
چكيده
مكس فازها از لحاظ خواص، موادي هستند كه تركيبي از خواص فلزي و سراميكي را از خود نشان مي¬دهند. واكنش عالي آنها به برخي از تركيبات در دماي بالا، مقاومت عالي در برابر اكسيداسيون تا 1400 درجه سانتي¬گراد در محيط خورنده، تحمل آسيب و تشعشع خوب و ترميم خود ترك، موادي نسبتا نرم، عمدتا رساناي الكتريكي، مانند ساير هادي هاي فلزي، مقاوم در برابر شوك (هر چند كه در برخي موارد رفتار شوك حرارتي غير طبيعي از خود نشان مي¬دهند) هستند، اما پيچيدگي اين خانواده بزرگ از مواد، در دسترس نبودن پودرهاي تجاري بسيار خالص و زمان¬بر بودن استفاده از اين مواد در كاربردهاي استراتژيك مثل هسته¬اي يا هوانوردي، كاربرد بالقوه مكس فازها را محدود مي كند. مكس فازها كاربردهاي گسترده¬اي در زمينه حسگرها، سيستم¬هاي ميكروالكترومكانيكي، پوشش¬هاي محافظ و كاربردهاي ساختاري در دماي بالا دارند. از طرفي سراميك¬هاي بوريدي به دليل پيوند¬هاي كووالانسي قوي¬، سختي بالايي از خود نشان مي¬دهند. اما داراي زينتر پذيري و چقرمگي شكست پائين هستند. از آنجايي كه براي كاربرد¬هاي سازه¬ها، بهبود سختي به تنهايي كافي نيست، خواص ديگري مانند چقرمگي شكست و استحكام خمشي مورد توجه و بررسي قرار گرفته¬اند. هدف از اين پژوهش، زينتر كامپوزيت 〖 Ti〗_3 〖 SiC〗_2-〖 TiB〗_2 از مخلوط واكنش¬گرهاي ،Si TiC،Bو Ti با استفاده از زينتر جرقه پلاسما و بررسي خواص مكانيكي و فيزيكي است. طي اين پروژه پارامترهاي مختلفي نظير زمان آسياب، دماي زينتر بر رفتار زينتر و خواص كامپوزيت¬ها بررسي شده است. از پراش پرتو ايكس (XRD) به منظور بررسي فازي تركيب نمونه¬هاي زينتر شده، نرم افزار ريتولد (MAUD) در جهت بدست آوردن درصد فازي كامپوزيت¬ها و از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) به منظور بررسي مورفولوژي و ريز ساختار نمونه¬هاي زينتر شده استفاده شده است. نتايج سختي استحكام خمشي با روش سه نقطه¬اي چقرمگي با فرورونده ويكرز سايش و پين برروي ديسك و چگالي اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه كاهش زمان آسياب به 1 ساعت در دماي زينتر 1200℃ منجر به تشكيل فازهاي 〖 TiB〗_2و 〖 Ti〗_3 〖 SiC〗_2با درصد هاي وزني 96/29 و 48/66 و حداقل ناخالصي TiC با درصد وزني 56/3 مي¬شود. اين نمونه داراي چگالي مناسب g/cm^3 38/4 ، استحكام خمشي MPa 18/741 ، سختيGPa 74/23 تحت بار 1 كيلوگرم و نرخ سايش 〖mm〗^3/Nm. 396/0 بود.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/06/20
-
عنوان به انگليسي
Investigating the construction and mechanical properties of TixSiyCz/TiB2 composite by plasma spark sintering method
-
تاريخ بهره برداري
7/17/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زهرا اكبري چالشتري
-
چكيده به لاتين
In terms of properties, max phases are materials that show a combination of metallic and ceramic properties. Their excellent reaction to some compounds at high temperature, excellent resistance to oxidation up to 1400 degrees Celsius in a corrosive environment, good damage tolerance and radiation and self-crack repair, relatively soft materials, mainly electrical conductors, such as other metal conductors. are resistant to shock (although in some cases they show abnormal thermal shock behavior), but the complexity of this large family of materials, the unavailability of very pure commercial powders, and the time-consuming nature of using these materials in Strategic applications such as nuclear or aviation limit the potential use of max phases. Maxphases have wide applications in the field of sensors, microelectromechanical systems, protective coatings and structural applications at high temperature. On the other hand, boride ceramics show high hardness due to strong covalent bonds. But they have sinterability and low fracture toughness. Since the improvement of hardness alone is not enough for structural applications, other properties such as fracture toughness and bending strength have been considered and investigated. The purpose of this research is to sinter composite 〖 Ti〗_3 〖 SiC〗_2-〖 TiB〗_2 from a mixture of reactants, Si TiC, B and Ti using plasma spark sintering and to investigate mechanical and physical properties. During this project, various parameters such as grinding time, sinter temperature on sinter behavior and properties of composites have been investigated. From X-ray Diffraction (XRD) in order to check the phase composition of sintered samples, Rittold software (MAUD) in order to obtain the phase percentage of composites and from Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) in order to check the morphology and microstructure Sintered samples have been used. The results of hardness, bending strength were measured by the three-point toughness method with wear Vickers indenter and pin on the disc and density. The results showed that reducing the grinding time to 1 hour at the sinter temperature of 1200 degrees led to the formation of 〖 TiB〗_2 and 〖 Ti〗_3 〖 SiC〗_2 phases with weight percentages of 29.96 and 66.48 and the minimum impurity of TiC with a weight percentage of 3.56. This sample has a suitable density of 4.38 g/cm^3, bending strength of 18.741 MPa, hardness of 23.74 GPa under a load of 1 kg and a wear rate of 0.396 〖mm〗^3/Nm.
-
كليدواژه هاي فارسي
مكس فاز , دي¬بوريد تيتانيوم , جرقه پلاسما , خواص مكانيكي
-
كليدواژه هاي لاتين
Max phase , titanium diboride , plasma spark , mechanical properties
-
Author
Zahra Akbari Chaleshtori
-
SuperVisor
Dr. Hosein Sarpoolaki - Dr. Leila Nikzad
-
لينک به اين مدرک :