بررسی اثر افزودنی های کربن، سیلسیوم و آلومینیوم بر حذف ناخالصی های پودر مکس فاز Ti۳SiC۲

ترکیب سه تایی Ti۳SiC۲ یک نمونه از موادی است که به دلیل ترکیب منحصربفرد و عالی از خواص مکانیکی و فیزیکی مانند رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا، سختی نسبتا پایین، مقاوم در برابر شوک حرارتی، مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون، نقطه ذوب بالا، قابلیت ماشین کاری راحت، پایداری بالا در دماهای بالا، چگالی نسبتا پایین و مدول الاستیک بالا مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر افزودنی های کربن، سیلسیوم و آلومینیوم جهت حذف فازهای ناخالص موجود در پودر مکس فاز Ti۳SiC۲ انجام شد. بدین منظور نمونه ها در فشار ۳۵ MPa در دمای ۱۵۰۰ œC درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ دقیقه پرس گرم شدند و خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه های تف جوشی شده، شامل استحکام خمشی سه نقطه ای، چقرمگی شکست و چگالی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین مشخصه یابی فازهای تشکیل شده با استفاده از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و بررسی ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. نتایج به دست آمده از مطالعات فازی و ریزساختاری نمونه های Ti۳SiC۲ شامل درصدهای مختلف افزودنی، نشان می دهد که نمونه مکس فاز خالص (Ti۳SiC۲) تحت پرس گرم در شرایط ذکر شده، دارای کمترین فاز ناخالصی بوده است. علاوه بر این، چگالی نسبی نمونه مکس فاز خالص (Ti۳SiC۲) با مقدار حدود ۹۷ درصد، بیشترین مقدار می باشد. از طرف دیگر، استحکام خمشی سه نقطه ای (حدود (۳۲۶ MPa و چقرمگی شکست (حدود (۸ MPa.m۱/۲ نمونه مکس فاز خالص (Ti۳SiC۲) از سایر نمونه ها بیشتر است.

Keywords:

مکس فاز , تیتانیم سیلیکون کاربید , پرس گرم , ریزساختار , افزودنی , خواص مکانیکی