عنوان :
بررسي روش ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت C /SiC با استفاده از نمد كربني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شش، 67ص.: مصور، جدول نمودار
استاد راهنما :
مهدي احمديان، مسعود پنجه پور
توصيفگر ها :
كامپوزيت كربن/كاربيدسيليسيم , سل-ژل , LSI , فوم كامپوزيتي , سيليكونيزاسيون , نمد كربن
استاد داور :
مهدي عليزاده، علي احمدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/11/08
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد و متالورژي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/11/08
چكيده فارسي :
چكيده در سال هاي اخير كامپوزيت هاي زمينه سراميكي به دليل سختي استحكام و مدول االستيك باالتر نسبت به فلزات و پليمرها مورد توجه قرارگرفتهاند اما فرآيند ساخت و هزينه باالي ساخت آنها عمدتا انتخاب اين كامپوزيت ها را محدود مينمايد در اين بين كامپوزيت هاي C SiC به دليل پايداري حرارتي باال خواص عملكردي مانند انبساط حرارتي پايين و رفتار تريبولوژيك خوب در زمينه ي كاربردهاي تجاري جديد مورد توجه هستند البته ضعف هايي همچون استحكام خمشي پايين و هزينه توليد باالي اين سراميك ها باعث توجه تحقيقات اخير به رفع اين مشكالت شده است هدف از انجام اين پژوهش ساخت كامپوزيت C SiC با استفاده از تركيب روش هاي جديد به جهت كاهش هزينه توليد كاهش مدت زمان توليد و همچنين بهبود خواص مكانيكي از جمله استحكام خمشي كامپوزيت ميباشد كه در اين راستا ابتدا ساخت و مشخصهيابي پودر كاربيد سيليسيم به روش سل ژل مورد بررسي قرار گرفت براي اين كار از ماده تئوس به عنوان منبع سيليسيم و از رزين فنوليك به عنوان منبع كربن استفاده گرديد سپس در مرحله بعد ساخت و مشخصهيابي كامپوزيت نمد كربن كاربيدسيليسيم به وسيله نفوذ سل ژل در پيشساخته نمد كربني مورد مطالعه قرار گرفت در اين راستا ابتدا با طراحي فرآيند نفوذ سپس با گذراندن فرآيندهاي پيروليز در دماي 722 C و همچنين عمليات حرارتي در دماي 1622 C كامپوزيت C SiC با حضور ذرات كاربيد سيليسيم توليد گرديد سپس به بررسي ريزساختار و فازشناسي نمونههاي مذكور پرداخته شد در مرحله بعد نمونه ها با انجام عمليات سيليكونيزاسيون تحت نفوذ سيليكون مذاب قرار گرفته و كامپوزيت كربن كاربيدسيليسيم به صورت كامل ساخته شد نتايج حاصل از ساخت كامپوزيت C SiC نشان داد با انجام عمليات LSI بر روي نمد كربني فاز هاي الزم جهت ساخت كامپوزيت تشكيل شد و استحكام خمشي نمد كربني از 12 MPa به 62 MPa افزايش يافت همچنين ثابت شد پوشش دهي اوليه الياف با استفاده از روش سل ژل تاثير بسزايي در جلوگيري از آسيب رساني سيليسيم مذاب در حين فرآيند سيليكونيزاسيون به الياف كربن داشته است كلمات كليدي كامپوزيت كربن كاربيدسيليسيم سل ژل LSI فوم كامپوزيتي سيليكونيزاسيون نمد كربن
چكيده انگليسي :
68 Investigation of Fabrication Method and Characterization of C SiC Composite with Use of Carbon Felt Yousof Honari y honari@ma iut ac ir 2020 10 18 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors Mehdi Ahmadian Associate Professor ahmadian@cc iut ac irMasoud Panjepour Associate Professor panjepour@cc iut ac irAbstractIn recent years ceramic based composites have been favored more than metals and polymersdue to their higher hardness strength and modulus of elasticity but mainly theirmanufacturing process and high manufacturing cost limit choosing these composites Meanwhile because of their high thermal stability functional properties such as lowthermal expansion and good tribological behavior C SiC composites have been utilized innew commercial applications However weaknesses such as low flexural strength and highproduction costs of these ceramics have led recent research to address such problems Thepurpose of this study is to fabricate C SiC composite using a combination of new methodsto reduce production costs reduce production time and also improve the mechanicalproperties including the flexural strength of the composite In this regard sol gel methodwas employed to make and silicon carbide powder first To do so TEOS material was usedas a source of silicon and phenolic resin was used as a carbon source Then the fabricationand characterization of the C SiC felt composite was studied by sol gel infiltration in thecarbon felt preformed In this regard first by designing the infiltration process then bypassing pyrolysis processes at the temperature of 700 C and finally by going through heattreatment at the temperature of 1600 C C SiC composite was produced with the presenceof silicon carbide particles Afterward the microstructure and phasology of the mentionedsamples were analyzed In the next step by siliconization the samples were infiltrated tomolten silicon and the carbon siliconcarbide composite was completely fabricated Theresults of C SiC composite fabrication showed that by performing LSI operation on carbonfelt the necessary phases for composite fabrication were formed and the flexural strength ofcarbon felt was increased from 12 MPa to 62 MPa It was also shown that the initial coatingof fibers using sol gel method had a significant effect on preventing damage to molten siliconduring the siliconization process to carbon fibers Keywords Carbon Silicon Carbide Composite Sol Gel LSI Composite Foam Siliconization Carbon Felt
استاد راهنما :
مهدي احمديان، مسعود پنجه پور
استاد داور :
مهدي عليزاده، علي احمدي
