۲۲۳۱۹پ
per
توسعه ریزساختار کاربید سیلیسیوم با افزودنی‌صهای اکسیدی
Microstracture development of silicon carbide based materials by oxides additives
/زهراچشم گریان
: فنی مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۶
، افشاری
۹۵ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
۱۳۹۶/۰۶/۱۱
تبریز
کاربید سیلیسیوم (SiC) یکی از مهم‌ترین سرامیک‌های مهندسی به دلیل ترکیب منحصر به فرد خواص فیزیکی، مکانیکی، حرارتی و الکتریکی است .با توجه به این خواص، کاربید سیلسیوم درطیف گستردهای از سازه‌صهای کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرد .درجه بالایی از کوالانسی بودن ساختار کاربید سیلیسیوم، تف‌صجوشی آن توسط حرارت دهی معمولی را با مشکل مواجه کرده است .به منظور بهبود تف‌صجوشی کاربید سیلیسیوم تکنیک تف‌صجوشی بدون فشار به دلیل نیاز به تجهیزات کمتر و اینکه محصولات حاصل دارای کارایی بالا و شکل مورد نظر هستند، انتخاب شده است .هدف این پژوهش تف-جوشی بدون فشار کاربید سیلیسیوم خالص و کاربید سیلیسیوم با افزودنی‌صهای اکسیدیCaO -Y۲O۳- Al۲O۳وMgO -Y۲O۳- Al۲O۳در دمای‌ص ۱۷۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتی‌صگراد و بررسی تأثیر متغیرصهای دمای تف‌صجوشی و دمای یوتکتیک ترکیب‌صهای افزودنی‌صها بر ویژگی‌صهای ریزساختاری و خواص مکانیکی این نمونه‌صها است .در این راستا از آنالیز XRD به منظور بررسی فازی، از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی جهت ارزیابی‌صهای ریزساختاری همچنین از سختی سنجی به روش ویکرز به منظور ارزیابی خواص مکانیکی به ویژه سختی و چقرمگی شکست نمونه‌صهای تف‌صجوشی شده، استفاده شد .نتایج بدست آمده از بررسی‌صهای ریزساختاری و اندازه‌صگیری چگالی‌ص نمونه‌صهای تفجوشی شده نشان دهنده بهبود میزان چگالش، با افزایش دمای تف‌صجوشی در کاربید سیلیسیوم خالص و افزایش دمای یوتکتیک ترکیب افزودنی‌صها در کاربید سیلیسیوم با افزودنی‌صهای اکسیدی است .چگالی نزدیک به ۱۰۰ درصد چگالی نظری برای نمونه‌صهای تف‌صجوشی شده با افزودنیCaO -Y۲O۳- Al۲O۳با بالاترین دمای یوتکتیک و تف‌صجوشی شده در دمای ۱۸۰۰ درجه سانتی‌صگراد به دست آمد .علاوه بر این با بررسی چگونگی تغییرات خواص مکانیکی مشخص شد که بالاترین سختی ۵/۳۲ گیگاپاسکال مربوط به نمونه کاربید سیلیسیوم خالص تف‌صجوشی شده در دمای ۲۰۰۰ درجه سانتی‌صگراد و بالاصترین چقرمگی شکست ۵/۳ MPa.m۱/۲ و استحکام ۴۴۰ مگاپاسکال مربوط به نمونه‌صهای با افزودنیCaO -Y۲O۳- Al۲O۳با بالاترین دمای یوتکتیک و در دمای تف‌صجوشی ۱۸۰۰ درجه سانتی‌صگراد است
Silicon Carbide (SiC) is one of the most important engineering ceramics due to the unique combination of physical, mechanical, thermal and electrical properties. Due to these properties, silicon carbide is used in a wide variety of applications. The high degree of covalent of the silicon carbide structure makes it difficult to sintering by conventional heating. In order to improve the sinter ability of silicon carbide, sintering technique is chosen pressure less sintering because of the need for less equipment and the products produced with high performance and desired shape. The purpose of this study was to investigate the effect of sintering temperature variables on pressure less sintering of silicon carbide and silicon carbide with oxide additive Al2O3-Y2O3-CaO and Al2O3-Y2O3-MgO at 1700-2000 C. And the eutectic temperature of additive compounds on the microstructural properties and mechanical properties of these samples. In this regard, the XRD analysis used to determine the phase of the light and electron microscope (SEM) used for evaluations. The microstructure was also use to evaluate the mechanical properties, in particular the stiffness and toughness of the sintered specimens, using the Vickers method. The results obtained from microstructural studies and density measurement of the sintered samples indicate that the density of the condensation is improve by increasing the sintering temperature in pure silicon carbide and increasing the eutectic temperature of the additive composition in the silicon carbide with the oxide additive. A density of nearly 100 theoretical density was obtain for samples sintered with Al2O3-Y2O3-CaO with the highest eutectic and sintering temperature at 1800 C. In addition, by determining how the mechanical properties were changed, it was determined that the highest hardness 32.5 GPa was related to the pure silicon carbide sintered at 2000 C and the highest fracture toughness was 3.5 MPa.m1/2 and The strength of 440 GPa is related to the samples with the addition of Al2O3-Y2O3-CaO with the highest eutectic temperature and sintering temperature of 1800 C
Microstracture development of silicon carbide based materials by oxides additives
چشم گریان، زهرا
Cheshmgeryan, Zahra
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
