بررسی اثر افزودن همزمان کاربید سیلیسیم( SiC ) در دو مقیاس نانو و میکرون بر ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار زینتر بدون فشار کامپوزیت های فوق دما بالای بر پایه دیبوریدزیرکونیوم(ZrB2)

Abstract

در این تحقیق، نانوکامپوزیت ZrB2-SiC به روش زینتر بدون فشار تولید گردید که در ترکیب اولیه کامپوزیت از 20 درصد حجمی SiC نانو استفاده شد. به منظور ساخت نمونه‌ها، پودر ZrB2 و پودرهای SiC نانو و میکرون در درصدهای حجمی مختلف در آسیاب سیاره ای آسیاب شده و مخلوط پودری گرانوله شده پس از پرس گرم اولیه در دمای oC80و فشار MPa100 تحت فرآیند پرس ایزواستاتیک سرد (CIP) قرار گرفت. در نهایت عملیات زینتر در دمای 2150 درجه سانتیگراد انجام شد. برای مقایسه ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف‌سنج EDS، آنالیز XRD، تست سختی و تافنس شکست استفاده شد. دانسیته نسبی نمونه‌ها نیز به روش ارشمیدس محاسبه گردید. نتایج حاصل شده از تمامی نمونه‌ها در ترکیبات مختلف نشان می‌دهند که با تغییر درصد حجمی SiC نانو از 20 درصد حجمی به 15 درصد و 5 درصد میکرون، افزایش در دانسیته تا 1/95 درصد رخ می دهد. با بررسی ریز ساختاری و اندازه گیری خواص مکانیکی نمونه ها بیشترین سختی و تافنس شکست نیز، در ترکیب دارای به ترتیب 15 و 5 درصد حجمی SiC نانو و میکرون و با مقادیر Gpa9/15 و Mpa.m1/29/4 مشاهده شد.