ساخت و بررسی ریزساختاری سرامیک های پایه TiB2 با افزودنی های SiC و Si3N4

در این پژوهش، چهار نمونه سرامیکی فوق دما بالای پایه دی بورید تیتانیم یعنی نمونه های بدون افزودنی، دارای نیترید سیلیسیم (5 درصد وزنی)، دارای کاربید سیلیسیم (20 درصد حجمی) و دارای هر دو افزودنی نیترید و کاربید سیلیسیم به روش تفجوشی پلاسمای جرقه ای (SPS) در دمای 1900 درجه سانتی گراد به مدت 7 دقیقه با فشار 40 مگاپاسکال ساخته شد. ریزساختار کامپوزیت های پایه TiB2 به خاطر افزودن SiC و Si3N4 تحت تاثیر قرار گرفت و چگالی نسبی و قابلیت تفجوشی نمونه ها بهبود قابل توجهی پیدا کرد. از آنالیز های فازی (XRD)، میکروسکوپی (SEM) و شیمیایی (EDS) و همچنین آزمون چگالی سنجی برای مشخصه یابی استفاده شد. طبق این آنالیز ها فازهای TiN، SiO2 و نانو ورقه BN در نمونه های TiB2-SiC-Si3N4 و TiB2-Si3N4 به خاطر واکنش شیمیایی SiC و Si3N4 با ناخالصی های اکسیدی سطح ذرات TiB2 (B2O3 و TiO2) تشکیل یافت. زدودن لایه های اکسیدی مضر و تشکیل فاز های ثانویه مختلف سبب جلوگیری از رشد دانه های زمینه TiB2 و همچنین تکامل ریزساختاری و فازی سرامیک های پایه TiB2 شد. افزون بر این، قابلیت تفجوشی پذیری با ساز و کار تفجوشی فاز مایع در نتیجه تشکیل فاز مایع SiO2 به هنگام فرآیند تفجوشی افزایش پیدا کرد.

Keywords:

تفجوشی , دی بورید تیتانیم , کاربید سیلیسیم , نیترید سیلیسیم , ریزساختار