بررسی تاثیر بورات آلومینیوم و منیزیا بر خواص مکانیکی و ریز ساختاری بدنه های کوراندوم-مولایتی

بدنه های کوراندوم-مولایتی از نظر دیرگدازی تحت بار و مقاومت در برابر خزش اهمیت فراوانی در صنعت دارند. به منظور بهبود زینتر این بدنه ها و همچنین کنترل ریز ساختار از افزودنی های مختلف استفاده می گردد که در این پژوهش تاثیر افزودن بورات آلومینیوم به تنهایی و بورات آلومینیوم و منیزیا باهم بررسی شده است. بورات آلومینیوم مصرفی توسط سنتز احتراقی با استفاده از محلول حاوی نیترات آلومینیوم، اسید بوریک و سوخت گلایسین تهیه شد. بدنه های کوراندوم-مولایت از مواد اولیه آلومینای تبولار، آلومینای گاما و کائولن دیاموند بهمراه افزودنی های مورد نظر پس از پرس کردن و پخت در دماهای مختلف ۱۵۵۰-۱۴۰۰ تهیه شدند. نمونه های بدون افزودنی پس از پخت در ۱۵۵۰ دارای استحکام خمشی MPa۳۸ و چگالی نسبی %۸۸ و فازهای اصلی کوراندوم و مولایت و فاز فرعی کوارتز بودند که پس از افزودن بورات آلومینیوم به میزان %۵ وزنی، استحکام خمشی به MPa۲۵ و چگالی نسبی به %۸۷ رسید که نمایشگر کاهش زینتر بود که بدلیل دیرگدازی بیشتر بورات آلومینیوم نسبت به مولایت بود. به منظور بهبود زینتر و ریزساختار از مخلوط های مختلف بورات آلومینیوم و منیزیا به میزان %۵-۱ وزنی استفاده شد که نمونه دارای %۵ مجموع دو افزودنی پس از پخت  در دمای ۱۵۵۰ استحکام خمشی حدود MPa ۱۱۵ و چگالی نسبی حدود %۵/۹۵ با فازهای بورات آلومینیوم و پیروپ (۳MgO.Al۲O۳.۳SiO۲) و احتمالا بورات منیزیم (۲MgO.B۲O۳) علاوه بر فازهای اصلی کوراندوم و مولایت بود. نتایج ریزساختاری نمونه فوق نمایشگر حضور سوزن های درهم تنیده طویل و کوتاه مولایت و احتمالا بورات آلومینیوم در بین ذرات کوراندوم بود.

Keywords:

Aluminium borate , corundum , mullite , magnesia , mechanical properties , بورات آلومینیوم , کوراندوم , مولایت , منیزیا , خواص مکانیکی