بررسی عوامل مؤثر بر سنتز کامپوزیت مولایت-زیرکونیای شکل داده شده توسط فرایند ریخته گری ژلی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 علم و صنعت ایران

چکیده

در تحقیق حاضر، کامپوزیت مولایت – زیرکونیا به کمک زینتر واکنشی مخلوط پودرهای آلومینا و زیرکن و به روش ریخته گری ژلی ساخته شد. ریخته گری ژلی یک فرایند شکل دهی جدید سرامیکی است این فرایند بر اساس آماده سازی دوغابی حاوی پودر سرامیکی، پراکنده ساز و محلول منومری اولیه. است. به منظور دستیابی به دوغابی پایدار، با بار جامد بالا (80% وزنی) و قابل ریخته گری، خواص رئولوژی دوغاب مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت. پس از ریخته گری دوغاب, منومرها با پلیمریزه کردن دوغاب، آن را به قطعات ژلی تبدیل می کنند. بعد از تشکیل ژل، قطعات از قالب خارج و تحت شرایط کنترل شده خشک شدند. خروج مواد آلی و زینتر نمونه ها در محدوده دمایی 1400 تا 1700 درجه سانتیگراد انجام گرفت. تخلخل ظاهری و دانسیته کلی نمونه های زینتر شده با روش غوطه وری در آب اندازه گیری شد. فازهای تشکیل شده و ریزساختار نمونه ها توسط طیف به دست آمده از پراش اشعه X و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. نتایج نشان داد به دلیل نفوذ بسیار آهسته یون های Al3+ در سیلیس آمورف ناشی از تجزیه زیرکن، زینتر واکنشی و تشکیل مولایت، در دمای °C1700 به طور کامل رخ داده است. همچنین نمونه های زینتر شده در این دما کمترین درصد تخلخل ظاهری (4% ≈) و بیشترین دانسیته کلی (gr/cm-3 40/3 ≈) را نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Effective Parameters In the Synthesis of Mullite – Zirconia Composite Formed by Gel Casting Process

نویسندگان [English]

  • N. Miadi 1
  • H. Sarpoolaky 2
  • H. Ghassai 2
چکیده [English]

In this study, mullite– irconia composite samples were prepared by reaction sintering of alumina and zircon powder via gel casting process. Gel casting is a new ceramic forming technique. This process is based on the casting of slurry, containing ceramic powder, dispersant and premix monomer solution. To achieve stabilized, high solid loading (80 wt%) and castable slurry, the rheological properties of slurry were optimized. The monomers polymerized the slurry to form gelled specimens. After gelation, the specimens were unmolded, then dried out under controlled condition. Burning out and sintering of the specimens was carried out in the range of 1400-1700°C. Apparent porosity and bulk density of the sintered samples were measured by soaking in water. Crystalline phase evolution and microstructure were determined by XRD and SEM techniques. Results showed that the reaction sintering and mullite formation was completed at 1700°C due to very slow diffusion of Al3+ ions within amorphous silica formed at the decomposition of zircon. The sintered samples at this temperature also showed the lowest apparent porosity (≈ 4%) and the highest bulk density (≈3.40 gr/cm-3).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mullite- zirconia composite
  • Gel casting
  • Reaction sintering

ارتقاء امنیت وب با وف بومی