فرآیند ساخت سرامیکهای یکپارچه الیافی برپایه کاربید تانتالوم/گرافیت و مقایسه رفتار شکست و خواص مکانیکی آنها با سرامیکهای یکپارچه

سرامیکهای یکپارچه الیافی گروه جدیدی از کامپوزیتهای سرامیکی هستند که متشکل از الیاف دو جزئی شامل هسته و پوسته میباشند که به سلول و مرزسلول موسومند. یکپارچه های الیافی خواص مکانیکی مشابه با کامپوزیتهای سرامیکی تقویتشده با الیاف پیوسته دارند، مانند انرژی شکست بالا، تحمل عیب و شکست نرم و تدریجی، ولی در عین حال با صرف هزینه بسیار کمتر ساخته میشوند. در پژوهش حاضر، نمونه های یکپارچه الیافی برپایه کاربید تانتالوم/ گرافیت در طی سه مرحله شامل تولید الیاف خام به روش اکستروژن همزمان، چینش آنها در قالب بهصورت تک جهته و تفجوشی با پرس گرم در دمای ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت در فشار ۴۰ مگاپاسکال ساخته شدند. همچنین نمونه های یکپارچه از کاربید تانتالوم جهت مقایسه خواص مکانیکی آنها با نمونه های یکپارچه الیافی تهیه شده و به روش پرس گرم با شرایط یکسان دما و فشار تفجوشی گردیدند. نتایج بهدست آمده نشان دادند که استحکام یکپارچه های الیافی در مقایسه با نمونه های یکپارچه به دلیل وجود پوسته ضعیف گرافیتی کاهش یافته ولی انرژی شکست و چقرمگی به ترتیب با ۱۳۷ و ۴۳ درصد افزایش به ۱۶۶۰ ژول بر مترمربع و ۶/۶ مگاپاسکال جذر متر رسیده است. این افزایش مطابق با تصاویر مربوط به تعاملات گسترده ترک با مرزسلول ضعیف همچون انحراف ترک و لایهلایه شدن آن در امتداد مرزسلول بهدست آمده از سطح جانبی نمونه های یکپارچه الیافی پس از اعمال نیروی خمشی میباشد

Keywords:

سرامیکهای یکپارچه الیافی , کاربید تانتالوم , پرس گرم , انرژی شکست , چقرمگی