عنوان :
بررسي تاثير افزودني Ni بر قابليت سينتر شدن و خواص كامپوزيت هاي TiB2-SiC و TiB2-SiC-C
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
استخراج فلزات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 140ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي احمديان
توصيفگر ها :
كامپوزيت , سراميكهاي فوق دما بالا , تيتانيوم دي بورايد , سيليس , الياف كربني
استاد داور :
رحمت الله عمادي، مسعود پنجه پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/11/01
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/11/05
چكيده فارسي :
1 چكيده امروزه براي كاربردهاي هوافضا سيستمهاي حفاظت حرارتي ابزار برش توليد هواپيماهاي مافوق صوت و شاتلهاي فضايي استفاده از كامپوزيتهاي سراميكي فوق دما باال مورد توجه محققان قرار گرفته است كامپوزيتهاي سراميكي با زمينه 2 TiB به دليل دارا بودن خواص مكانيكي و حرارتي مناسب و همچنين چگالي كمتر نسبت به ساير سراميكهاي فوق دما باال از اهميت ويژهاي برخوردار هستند افزودن SiC به 2 TiB عالوه بر بهبود فرآيند سينتر باعث بهبود استحكام چقرمگي شكست و مقاومت به اكسيداسيون آن ميشود بنابراين كامپوزيت TiB2 SiC مي تواند يكي از مواد مناسب براي كاربردهاي فوق دما باال باشد اما كاربرد اين كامپوزيت به دليل مشكالت فرآيند سينتر چقرمگي شكست و مقاومت به شوك حرارتي ضعيف محدود شده است هدف از انجام اين پژوهش ساخت كامپوزيتهاي TiB2 SiC Ni و TiB2 SiC Ni Cf با استفاده از روش SPS و بررسي تاثير دماي سينتر و مقدار Ni بر فرآيند سينتر و خواص كامپوزيت است عالوه بر اين جهت بهبود خواص مكانيكي كامپوزيت به ويژه چقرمگي شكست از الياف كربني Cf با مقدار 10 vol نيز در اين سيستم به عنوان تقويت كننده استفاده شده است پس از مخلوط كردن اجزا كامپوزيت TiB2 SiC با استفاده از آسياكاري فرآيند سينتر با روش سينتر قوس پالسما SPS تحت شرايط دمايي 0071 و 1900 C زمان 01 دقيقه و فشار 30MPa انجام شد بررسي تاثير شرايط سينتر بر خواص كامپوزيت TiB2 20 vol SiC نشان داد كه نمونه سينتر شده در دماي 1900 C داراي بيشترين چگالي 56 99 و خواص مكانيكي مطلوب شامل سختي 24 8GPa استحكام خمشي 376MPa و چقرمگي شكست2 1 4 7MPa m نسبت به نمونه سينتر شده در دماي 1700 C با چگالي 35 08 سختي 9 8GPa و استحكام خمشي 174MPa است پس از مخلوط كردن اجزا كامپوزيت با مقادير 1 5 wt و 2 wt نيكل فرآيند سينتر SPS تحت شرايط دمايي 1500 1800 C زمان 51 دقيقه و فشار 30MPa انجام شد بررسي تاثير شرايط سينتر بر خواص كامپوزيت TiB2 20 vol SiC 2 wt Ni نشان داد كه نمونه سينتر شده در دماي 1800 C زمان 51 دقيقه و فشار 30MPa داراي بيشترين چگالي 2 99 و خواص مكانيكي مناسب شامل سختي 24 3GPa استحكام خمشي 530MPa و چقرمگي شكست 2 1 7 3MPa m است كامپوزيت TiB2 SiC بدون افزودني داراي قابليت كم سينترپذيري و خواص مكانيكي نامطلوب است اما افزودن Ni به كامپوزيت عالوه بر بهبود فرآيند متراكم شدن آن به بهبود خواص مكانيكي نيز كمك كرد الياف كربني با مقدار 10 vol به كامپوزيتهاي TiB2 SiC و TiB2 SiC Ni اضافه شد و فرآيند سينتر به روش SPS انجام شد در كامپوزيت TiB2 SiC با افزودني الياف كربني در دماي 1900 C زمان 01 دقيقه و فشار 30MPa افزايش چگالي 45 001 استحكام خمشي 413MPa و چقرمگي شكست 2 1 6 9MPa m حاصل شده در حالي كه سختي 22 8GPa نسبت به نمونه فاقد الياف كربني كاهش يافته است در كامپوزيتهاي TiB2 20 vol SiC 1 5 2 wt Ni شامل الياف كربني فرآيند سينتر در دماهاي 1500 1800 C زمان 01 دقيقه و فشار 30MPa انجام شد افزودن الياف كربني در اين كامپوزيتها منجر به كاهش جزئي سختي كامپوزيت شد به گونهاي كه با افزودن 10 vol الياف در نمونه TiB2 20 vol SiC 2 wt Ni سختي از 24 3GPa به 24GPa كاهش يافت افزودن مقدار بهينه از الياف كربني به كامپوزيت باعث بهبود استحكام خمشي 575MPa و چقرمگي شكست 2 1 7 9MPa m شد كلمات كليدي كامپوزيت سراميك فوق دماي باال تيتانيوم دي بورايد سيليس الياف كربن
استاد راهنما :
مهدي احمديان
استاد داور :
رحمت الله عمادي، مسعود پنجه پور
