اثر پارامترهای نیتریداسیون بر نسبت تشکیل α:β در فرآیند سینتر واکنشی نیترید سیلیسیم

هدف اصلی از این تحقیق تهیه بدنه متخلخل نیترید سیلیسیم به کمک ریخته گری ژلی و سینتر واکنشی است که دارای ۳۰ تخلخل و بیش تر از ۱۰۰ MPa استحکام خمشی باشد. برای رسیدن به این هدف رفتار رئولوژی و پارامترهای ریخته گری ژلی بررسی و بهینه شده است. سپس بدنه سیلیسیم ریخته گری ژلی شده در دمای ۱۳۵۰-۱۴۵۰ ⁰ C در اتمسفر نیتروژن به مدت ۶-۱۰ ساعت نیتریده شده است. براساس نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس نسبت آلفا به بتا نیترید سیلیسیم از ۰/۵۸-۳/۱۶ کاهش یافته است. بدنه نیترید سیلیسیم حاصل شده دارای ۴۰-۴۵ تخلخل و ۸۰-۱۶۰ MPa استحکام خمشی است. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی، الیاف میلهای شکل بتا و سوزنی شکل آلفا در رنج دمایی ۱۴۰۰-۱۴۵۰⁰ C رشد میکند. از طرف دیگر، نتایح نشان داد که با افزایش دما از ۱۴۰۰⁰ C به ۱۴۵۰⁰ C مولکول نیتروژن تجزیه شده و به اتم نیتروژن تجزیه شده و بتا نیترید سیلیسیم تشکیل میشود اما در صورتیکه نیتریداسیون در زیر دمای ۱۴۰۰⁰ C انجام میشود واکنش نیتریداسیون آهستهتر بوده و در نتیجه واکنش مولکول نیتروژن با سیلیسیم، آلفا نیترید سیلیسیم حاصل میشود.

Keywords:

ریخته گری ژلی , رفتار رئولوژی , بار جامد , زمان ژلاسیون , زمان انتظار