بررسی تأثیر اندازه ذرات نیکل و چگالی خام بر فازهای تشکیل شده و توزیع تخلخل درکامپوزیت NiAl-TiB2-TiC تولید شده به روش سنتز احتراقی

Abstract

در پژوهش حاضر تأثیر اندازه ذرات نیکل و چگالی نسبی نمونه‌های خام برفازهای تشکیل شده، زمان افروزش، میزان تخلخل و توزیع آن در نمونه‌های کامپوزیتی NiAl-TiB2-TiC تولید شده به روش سنتز احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پودرهای واکنش-گر طبق استوکیومتری Ni+Al+x(3Ti+B4C) توزین و مخلوط شدند. نمونه‌های خام به شکل استوانه فشرده شدند و اشتعال آن‌ها با استفاده از گرمایش سریع درکوره القایی با نرخ حرارت دهی ثابت و تحت جریان گاز آرگون انجام گرفت. میزان تخلخل‌های باز، بسته و کل با در نظر داشتن چگالی‌های تئوری NiAl، TiB2 و TiC و با کمک روش ارشمیدس، و نحوه‌ی توزیع آن‌ها به کمک نرم افزار آنالیز تصاویر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش اندازه متوسط ذرات نیکل از 87 میکرون به 3 میکرون، به جهت افزایش سطوح تماس، زمان افروزش نمونه‌ها کاهش‌یافته و واکنش در نمونه‌ها با شدت بیشتری رخ می‌دهد. ضمناْ استفاده از پودر نیکل ریزدانه کاهشی در حدود 10% در تخلخل کل ایجاد نمود. نمودار تغییرات زمان افروزش با چگالی نسبی دارای نقطه‌ی کمینه در چگالی نسبی 85% بود، افزایش چگالی نسبی خام، میزان تخلخل‌های باز ثانویه را کاهش‌داد، به طوری که میزان تخلخل‌های نمونه هایی با چگالی نسبی 65% و 95% بعد از سنتز به ترتیب 58.8 % و 26.9% بود.