13568

12332

كارشناسي ارشد

استخراج فلزات

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد

۱۳۹۶

پانزده، ۷۷ص.: مصور، جدول، نمودار

رحمت ا... عمادي

مصطفي ميلاني

عباس بهرامي، محمود مرآتيان

1397/03/08

كتابنامه

مواد

مهندسي مواد

ID12332

چكيده پلي كريستتتال آلفا آلومينا به علت دارا بودن مزاياي فراوان مانند ارزان بودن پودرهاي زير ميكروني اوليه نستتبت به ستتاير مواد ستتراميكي آستان بودن ايجاد ستوستپانسيونهاي پايه آبي و خواص زينتر پذيري عالي در هوا يكي از رايجترين مواد سراميكي مورد استفاده در صنعت اپتيك است از طرف ديگر سراميك آلومينا داراي ميكروساختار با دانههاي زير ميكروني مزاياي زيادي براي كاربرد در شرايط تحت بار مكانيكي شتديد دارد يكي از عوامل موثر در رستتيدن به نمونهايي با چگالي بالا و بدون نقص بحث فشتردگي همگن ذرات استتت راهكار ت ت مهم براي ستاخت چنين نمونهي همگني استتفاده از روشهاي دوغابي براي شتكلدهي است يكي از روشها روش ريختهگري دوغابي استت با رستيدن به نمونهاي مناستب از جهت توزيع يكنواخت و باريك تخلخل در روش دوغابي ميتوان در مرحلهي تفجوشتي توستط ت ت ت ت ت تفجوشي پلاسماي جرقهاي به دانسيته بالاتر از 53 33 دست يافت يكي از مشكلاتي كه در مرحله تفجوشي پيش رو است رشد افراطي دانه استتت استتتفاده از يونهاي اضتتافه شتتونده 9 Y يا 2 Mg باعث كاهش اندازه دانه ميشتتود به منظور پايداري دوغاب جهت ريختهگري دوغابي عوامل مختلف از جمله pH مقدار پراكنده ستتاز و زمان آگلومرهزدايي بهينه ميشتتود جهت پراكندهستتازي ستتوستتپانستتيونها از پراكندهستاز دولاپيكس 46 CE استتفاده شد تفجوشي نمونهها با روش تفجوشي بدون اعمال فشار تحت خلا انجام گرفت با استفاده از سوسپانسيونهايي با بار جامد 55 درصد وزني مشخص شد كه با تنظيم pH سوسپانسيون بر 8 3 و اضافه كردن پراكندهساز به ميزان 9 1 بار جامد دوغاب رفتار شتبهنيوتوني از خود نشتان داده و به كمترين ميزان ويسكوزيته 14 mPa s ميرسد به منظور بهينه سازي درصد بار جامد و زمان آگلومرهزدايي ستتوستتپانستتيونهايي با بار جامد 31 17 27 57 درصتتد وزني آگلومرهزدايي شتتدند آگلومرهزدايي پودر آلومينا به صتورت خشتك توسط آسياب سيارهايي به مدت 2 ساعت انجام گرفت پس از ساخت دوغاب آلومينا آگلومره زدايي به وسيله ميكستر سته بعدي و آستيابكاري صتورت گرفت آگلومرهزدايي در زمانهاي مختلف 9 5 4 1 و 5 7 ساعت انجام شد مشاهده گرديد آگلومرهزدايي به مدت 5 4 ستاعت با سترعت 45rpm دوغاب را به كمترين ميزان ويسكوزيته ميرساند پس از آگلومرهزدايي دوغاب به مدت 84 ستاعت جارميل شد به منظور بررسي اثر مقدار افزودني منيزيا و ايتريا بر خواص رئولوژي دوغاب و دانسيته نسبي مقادير مختلف افزودني 119 منيزيا 119 ايتريا 151 منيزيا 151 منيزيا 112 منيزيا 111ايتريا و 111ppm منيزيا 211ppm ايتريا استتتفاده شتتد با ت ت استفاده از آزمون تخلخل سنجي فشار جيوه و اندازه و توزيع تخلخل نمونه بهينه شده به دست آمد مشاهده گرديد كه توزيع اندازه تخلخل به صتورت تك پيك و در كمتر از نصتف اندازه ذرات ميباشتد جهت بررسي روند ميزان رشد دانه و حذف تخلخل در نمونههاي حاوي مقادير مختلف افزودني نمونهها در كوره تحت خلا مورد بررستتي قرار گرفتند در آزمون توزيع اندازه تخلخل نيز مشتتتخص شتتتد كه اين ت نمونه داراي بهترين توزيع اندازه تخلخل استتتت هنگامي كه مقدار ويستتتكوزيته دوغاب كم باشتتتد و يا به عبارتي نيروهاي دافعه بين ذرات آنقدر زياد باشتتتند كه آنها را در مكانهايي با انرژي كم قرار دهد اندازه حوزههاي تجمع ذرات افزايش يافته و فواصتتتل بين اين حوزهها كاهش مييابد اين امر ستتبب كاهش اندازه متوستتط تخلخل نمونه ريختهگري شتتده ميشتتود آگلومرهزدايي مناستتب كه توستتط آستتياب سيارهاي ميكسر سه بعدي و جارميل صورت گرفته دوغاب به ويسكوزيته پايين دست يافته است كلمات كليدي آلومينا ريختهگري دوغابي تخلخل افزودني ميكسر سه بعدي ويسكوزيته

78 Fabrication of Dense Bodies Using Nano Powders of Alumina in Slurry Y3 and Mg2 Contained Slurry by Slip Casting Method Sara Ghazanfari Sara Ghazanfari@ma iut ac ir 2018 03 03 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor DR R Emadi Prof E Mail Remadi@cc iut ac irAbstractPolycrystalline alumina with numerous advantages like sub micron powders compared toother ceramic material the ease of creating water suspension and excellent properties ofsintering in the air is one of the most ceramic materials used in industry On the other hand alumina ceramic with sub micron grains can be used for high mechanical load condition Ifa suitable sample with uniform and narrow distribution of porosity obtained in the slipcasting method it can be sintered by spark plasma sintering to a density higher than 99 95 There is a major problem in the sintering step the extreme grain growth and using of Y 3 orMg 2 ions can be reduces this problem On the other hand various factors such as pH dispersion amount and de agglomeration time must be optimized in slurry preparation Sintering of the samples was carried out by sintering method without pressure undervacuum In a suspensions with 55wt solid loading adjusting the pH to 9 8 with 3 1wt dispersant the shear thinning behavior was be seen and viscosity reached to 14 mPa s Inorder to optimize solid load and de agglomeration time suspension with 69 70 72 75 wt solid loading were de agglomerated Alumina powder de agglomeration was carried out 2 hby dry ball milling After making alumina slurry de agglomeration was done by mixer De agglomeration was carried out at different times of 3 4 5 6 and 7 5 hours It was observedthat de agglomeration for a period of 4 5 hours at a rate of 45 gave the least viscosity Afterde agglomeration the slurry was jar milled for 48 hours In order to investigate the effect ofMagnesium and Yttrium additive on the rheological properties of the slurry and relativedensity different amounts of additive 300 Mg 300 Y 150 Y 150 M 200 M 100 Y and100 M 200 ppm Y were used With Hg prosimetery sample porosity size and distributionwere obtained It was observed that the porosity distribution size have a peak in less than ofhalf of the particle size When the amount of viscosity of the slurry is low or in other words the repulsive forces between the particles are so high they are placed in places with lowenergy the size of the areas of accumulation of particles increases and the intervals betweenthese domains are reduced this reduces the average porosity size of the casting sample Key Words Alumina Slip casting porosity dopant mixer viscosity

رحمت ا... عمادي

مصطفي ميلاني

عباس بهرامي، محمود مرآتيان