بررسی اثر افزودن ایتریا بر خواص کامپوزیت‏ های مولایت-زیرکونیای ساخته شده به روش ریخته‏ گری دوغابی

نویسندگان

1 دانشگاه شیراز

2 شهرکرد

چکیده

در این تحقیق کامپوزیت‏1 مولایت-زیرکونیا2 از طریق تف جوشی واکنشی3 پودرهای آلومینا4 و زیرکن5 به روش شکل‏دهی ریخته‏گری دوغابی ساخته شد و تاثیر افزودن مقادیر مختلف ایتریا6 تا مقدار 1 درصد وزنی بر خواص آن‏ مورد بررسی قرار گرفت. خواص فیزیکی و مکانیکی ، هم‌چنین تحلیل فازی به همراه ریزساختار این کامپوزیت‏ پس از پخت در دمای°C 1600 بررسی گردید. نتایج نشان داد مقادیر کمتر از 5/0 درصد وزنی ایتریا تاثیر چندانی بر روی خواص این نوع کامپوزیت ندارد. افزودن مقادیر بالای 5/0 درصد وزنی ایتریا به دلیل انحلال آن در داخل ذرات زیرکونیا باعث تثبیت و افزایش مقدار فاز تتراگونال7 می‌شود. به دلیل تثبیت فاز تتراگونال وکاهش میکروترک‌های ناشی از تبدیل فاز تتراگونال به مونوکلینیک سختی و استحکام خمشی این نوع کامپوزیت‌ها نیز افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می‌توان دریافت که افزودن مقدار 75/0 درصد وزنی ایتریا به کامپوزیت
مولایت-زیرکونیا باعث افزایش قابل توجه استحکام مکانیکی این نوع کامپوزیت‌ها می‌شود.
در این تحقیق کامپوزیت‏1 مولایت-زیرکونیا2 از طریق تف جوشی واکنشی3 پودرهای آلومینا4 و زیرکن5 به روش شکل‏دهی ریخته‏گری دوغابی ساخته شد و تاثیر افزودن مقادیر مختلف ایتریا6 تا مقدار 1 درصد وزنی بر خواص آن‏ مورد بررسی قرار گرفت. خواص فیزیکی و مکانیکی ، هم‌چنین تحلیل فازی به همراه ریزساختار این کامپوزیت‏ پس از پخت در دمای°C 1600 بررسی گردید. نتایج نشان داد مقادیر کمتر از 5/0 درصد وزنی ایتریا تاثیر چندانی بر روی خواص این نوع کامپوزیت ندارد. افزودن مقادیر بالای 5/0 درصد وزنی ایتریا به دلیل انحلال آن در داخل ذرات زیرکونیا باعث تثبیت و افزایش مقدار فاز تتراگونال7 می‌شود. به دلیل تثبیت فاز تتراگونال وکاهش میکروترک‌های ناشی از تبدیل فاز تتراگونال به مونوکلینیک سختی و استحکام خمشی این نوع کامپوزیت‌ها نیز افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می‌توان دریافت که افزودن مقدار 75/0 درصد وزنی ایتریا به کامپوزیت
مولایت-زیرکونیا باعث افزایش قابل توجه استحکام مکانیکی این نوع کامپوزیت‌ها می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating the Effect of Yittria Addition on the Mullite-Zirconia Composites Manufactured by Slip Casting Method

نویسندگان [English]

  • M. Rahmani 1
  • K. Janghorban 1
  • S. Otroj 2
1 Department of Materials Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran.
چکیده [English]

In this study, the effect of different amounts of Y2O3 on the properties of mullite-zirconia composites was investigated. For this purpose, these composites were fabricated by reaction-sintering of alumina and zircon as raw materials. Besides, the slip casting method was used for forming these composites, and sintering process was carried out at 1600 °C. Then, the physical and mechanical properties, phase composition and the microstructure of these composites were investigated. The results showed that yittria addition up to 0.5 wt.% has no effect on the properties of these composites. Besides, addition of more than 0.5 wt.% yittria formed solid solution with zirconia grains and led to stabilization of tetragonal zirconia phase and increasing of its amount. Hence, yittria addition increases the hardness and bending strength of composite by stabilizing tetragonal zirconia phase and then, decreasing the micro-crack formation during zirconia phase transformation. As results show, addition of 0.75 wt.% yittria leads to a considerable increase in the bending strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • composite
  • Mullite-zirconia
  • Reaction-sintering
  • Slip casting
  • Yittria

تحت نظارت وف ایرانی