مهدی شاهدی اصل
مهران جابری زمهریر
زهره احمدی
سروش پرویزی

کامپوزیت‌های دما بالای دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم به روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای و با افزودن مقادیر مختلف نانو ورقه‌های گرافیت (0، 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد وزنی) ساخته شدند. تفجوشی نمونه‌ها در دمای 1900 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان 7 دقیقه در محیط خلاء و با اعمال فشار بیرونی 40 مگاپاسکال به انجام رسید. تاثیر نانو ورقه‌های گرافیتی بر سختی و چقرمگی شکست نمونه‌ها بررسی و تحلیل شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش میزان افزودنی نانو گرافیت، سختی کامپوزیت‌ها کمابیش به صورت خطی از 5/19 گیگاپاسکال برای نمونه فاقد افزودنی به 1/12 گیگاپاسکال برای نمونه تقویت شده با 10 درصد وزنی نانو گرافیت کاهش یافت. عکس این روند درباره چقرمگی شکست نمونه‌ها دیده شد به گونه‌ای که از 3/4 مگاپاسکال جذر متر در نمونه فاقد افزودنی به 2/8 مگاپاسکال جذر متر برای کامپوزیت دارای 5/7 درصد وزنی نانو گرافیت افزایش یافت. افت سختی نمونه‌ها با افزایش مقدار نانو گرافیت به نرمی ذاتی این ماده نسبت داده شد ولی ارتقای چشمگیر چقرمگی شکست با افزوده شدن این نانو ماده، به فعال شدن سازوکارهای گوناگون چقرمه شدن مرتبط بود.

zirconium diboride, silicon carbide, spark plasma sintering, nano-graphite, hardness, fracture toughness, دی‌بورید زیرکونیم, کاربید سیلیسیم, تفجوشی پلاسمای جرقه ای, نانو گرافیت, سختی, چقرمگی شکست.