تاثیر افزودنی نانو اکسید منیزیم بر خواص مکانیکی نانو کامپوزیت آلومینا و کاربیدسیلیکون فرآوری شده با روش آلیاژسازی مکانیکی

Abstract

هدف از انجام این پژوهش، فرآوری نانوکامپوزیتی بر پایه آلومینا و کاربید سیلیکون است که به دلیل خواص ویژه و کاربردهای گسترده این نوع از نانوکامپوزیت ها در صنایع مختلف توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این مقاله، رفتار مکانیکی نانو کامپوزیت Al2O3 -4.1%wt SiC با روش سینتر بدون اعمال فشار با افزودن یک درصد وزنی نانو MgO مورد مطالعه قرار گرفته است. از نانو پودرهای Al2O3-α ،SiC-β و MgO بعنوان مواد اولیه در این تحقیق استفاده گردید. در ابتدا مقدار مشخصی از نانو پودرهای Al2O3 -SiC برای نمونه اول وAl2O3 –SiC-MgO برای نمونه دوم با نسبت گلوله به پودر 20 به 1 توسط آسیاب گلوله‌ای سیاره‌ای با سرعت rpm 250 به مدت 4 ساعت مخلوط کرده و پودر حاصل در دمای C˚600 به مدت 2 ساعت کلسینه گردید. برای بررسی ساختاری نانو کامپوزیت‌های حاصله از آنالیز طیف سنجی اشعه ایکس (XRD) و برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات این نانو نانو کامپوزیت از میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) استفاده شد که نتایج نشان داد نانو کامپوزیت حاصله دارای اندازه ذرات کمتر از 100 نانو متر و مطابق با ساختار نانو پودرهای اولیه بود. از مخلوط پودر‌های حاصل، قرص های خام اولیه با روش پرس تک محوره در فشار Mpa100 و سپس پرس ایزواستاتیک سرد در فشار Mpa150 آماده شد و سپس قرص‌ها در بوته گرافیتی جاسازی و در دمای C˚1600 و C˚ 1630 به مدت 2 ساعت در کوره سینتر گردید. قرص‌های بدست آمده جهت بررسی تاثیر نانوپودر MgO برخواص مکانیکی نانو کامپوزیتAl2O3 – SiC مورد آزمایش چگالی سنجی و سختی سنجی قرار گرفت. چگالی بـدست آمده از نمـونه اول ودوم در دمای C˚ 1600 بـه ترتیب 93/7 و 95/1 گرم بر سـانتی متر مکعب و در دمـای C˚1650 به تـرتیب 94/2 و 96 گرم بر سانتی متـر مکعب می‌باشد. با انجام آزمایش سختی ویکرز بر روی نمونه‌های اول و دوم در دمای C˚ 1600 ترتیب 17/87 و 20/07 گیگا پاسگال و در دمای C˚1650 به ترتیب 15/44 و19/79 گیگا پاسگال بدست آمد.