بهبود تفجوشی پذیری سرامیک های پایه دیبورید زیرکونیم ساخته شده به روشپرس گرم

تفج وشی دیبورید زیرکونیم ۱ به دلیل پیوندهای اشتراکی قوی، ضریب نفوذ در خود پایین، دمای ذوب بالا و فشار بخار بالا،نیازمند دماهای بسیار بالا و اعمال فشار بیرونی است. در بخش نخست این پژوهش، دی بورید زیرکونیم بدون استفاده از هرگونه کمک زینتر پرس گرم شد، که مقدار چگالی به دست آمده برابر ۹۲ درصد بود. در این حالت ریزساختار سرامیک نیز با رشدفزاینده دانه مواجه شد. از این رو، برای افزایش چگالی و بهبود تفجوشی پذیری از کاربید سیلیسیم ۲ که رایجترین افزودنی درکامپوزیت های پایه دیبورید زیرکونیم است، استفاده شد. این افزودنی از راه فعال سازی سازوکارهای چگالشی همچون خردایشمکانیکی و بازآرایی دانه ها، تغییر شکل مومسان ذرات و فرآیندهای نفوذی، دستیابی به چگالی بالاتر را در دمای ۱۸۵۰ درجهسانتیگراد فراهم ساخت. در ادامه کار با استفاده از کاربید سیلیسیم ۲۰۰ نانومتری، نیرو محرکه تف جوشی افزایش یافت و۲۰۰ نانومتری نیز تا دستیابی به چگالی نظری در دمای ۱۸۵۰ درجه سانتیگراد ممکن شد. همچنین افزودن زیرکونیای ۳حدی موجب افزایش چگالی کامپوزیت شد که دلیل آن را میتوان به واکنش میان ذرات زیرکونیا با کاربید سیلیسیم و تشکیلفاز چگال کاربید زیرکونیم ۴ نسبت داد. انواع افزودنیهای کربنی (نانو گرافیت و نانو گرافن) از راه انجام واکنش شیمیایی بااکسیدهای سطحی روی پودرهای اولیه و زدودن آنها -که مانعی مهم در دستیابی به چگالی کامل به شمار می روند- موجبشد که در دمای ۱۸۵۰ درجه سانتیگراد بتوان به چگالی نزدیک صد درصد رسید

Keywords:

دیبورید زیرکونیم , تفجوشی پذیری , پرس گرم , افزودنی , چگالی نسبی