بررسی اثر افزودنی بر خواص مکانیکی نانو کامپوزیت آلومینا- زیرکونیا- اسپینل

کاربرد زیرکونیا به صورت ذرات تقویت کننده در دیگر سرامیک ها از جمله آلومینا موجب افزایش چقرمگی و استحکام آنها می شود. در تحقیق حاضر نانو کامپوزیت آلومینا - زیرکونیا - اسپینل تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. زیرکونیای نانوساختار در دو اندازه دانه و نیز منیزیای نانو ساختار با استفاده از روش سل - ژل محلول (هم رسوبی ژل هیدروکسیدها درون محلول نمکهای کلرید) تولید شدند. کامپوزیتی شامل MGO 10%mol و ZrO2 10-14%Vol همراه با افزودنی ساخته شد. برای پایین آوردن دمای زینترینگ از دو نوع افزودنی استفاده شد. یک افزودنی با ترکیبی از MnO2 3%wt و TiO2 2%wt و افزودنی دیگر SiO2 5%wt بود. بررسی خواص مکانیکی با استفاده از آزمایش کشش انجام شد. بررسی ها نشان داد وجود زیرکونیا بهبود چشمگیری در خواص مکانیکی ایجاد می نماید. اندازه دانه 40nm برای 3Y-TZP نسبت به اندازه دانه 10nm بهبود بیشتری در خواص مکانیکی نانوکامپوزیت را سبب می گردد. کامپوزیت های حاوی افزودنی نوع دوم دارای استحکام شکست بالا بوده ولی عموما شکست ترد داشتند. کامپوزیتهای شامل افزودنی نوع اول غالباً شکست نرم و تغییر طول نسبتا زیاد از خود بروز دادند.

Keywords:

زیرکونیا , نانو کامپوزیت , نانو ساختار , خواص مکانیکی , افزودنی