ساخت و بررسی کامپوزیت‌های آلومینا/تیتانات آلومینیوم به روش زینتر واکنشی درجا در حضور پودرهای نانوسایز و میکرونی TiO2

Abstract

در این تحقیق کامپوزیت‌های آلومینا/تیتانات آلومینیوم با مقادیر 2، 10 و 20 درصد وزنی Al₂TiO₅ به عنوان فاز ثانویه با استفاده از زینتر واکنشی بین آلومینا و TiO₂ تهیه شدند. ساخت کامپوزیت‌ها با افزودن دو نوع TiO₂، یکی نانوسایز و دیگری میکرونی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله از آنالیز اشعه X نشان داد که واکنش کامل هر دو نوع تیتانیا با آلومینای زمینه در دمای °C 1500 منجر به تشکیل کامل فاز تیتانات آلومینیوم شده است. دانسیته نسبی آلومینا از حدود 94% دانسیته تئوری برای آلومینای تک فاز و بدون افزودنی به حدود 97% در حضور افزودنی TiO₂ برای تمام موارد کامپوزیتی افزایش پیدا کرد. منحنی تغییرات دانسیته در مورد افزودنی نانوسایز در تمام محدوده ترکیب، بالاتر از منحنی افزودنی میکرونی قرار دارد. برای کامپوزیت حاوی 20% وزنی فاز Al₂TiO₅ دانسیته از حدود 97% برای کامپوزیت میکرونی به 98% در نوع تهیه شده با نانوتیتانیا افزایش یافت. در مورد تغییرات استحکام نیز افزایش در استحکام در اثر افزودنی نانوسایز نسبت به نوع میکرونی مشاهده شد. بطوریکه در کامپوزیت با ترکیب 10% وزنی فاز ثانویه، استحکام خمشی MPa 292 و MPa 269 به ترتیب برای نوع نانو و نوع میکرونی حاصل شد.