اثر افزودن آلومینا به‌عنوان رقیق‌کننده بر سنتز احتراقی کامپوزیت Al2O3-ZrB2

نویسندگان

1 1- گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 2- دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

در این پژوهش، اثر افزودن آلومینا به‌عنوان رقیق کننده  بر سنتز احتراقی خود انتشار دما بالای فعال شده مکانیکی کامپوزیت آلومینا- دی بوراید زیرکونیم بررسی شد. بدین منظور، مخلوط ترمیت شامل آلومینیوم، اکسید زیرکونیم، اسید بوریک و مقادیر متفاوت اکسید آلومینیوم (0، 3، 6 و 9 درصد وزنی) به‌عنوان ماده اولیه استفاده و برای 5 ساعت فعال‌سازی مکانیکی شد، سپس تف‌جوشی در کوره در دمای
650 درجه سانتی‌گراد انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش اکسید آلومینیوم تا 6 درصد وزنی، شدت قله گرماگیر در منحنی های تحلیل گرماسنجی افتراقی افزایش، اما با افزودن مقادیر بیش‌تر، شدت قله کاهش می‌یابد. در این‌حالت، توزیع یکنواخت‌تر ذرات دی بوراید زیرکونیم با اندازه دانه ظریف‌تر مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Al2O3 Addition as Diluent on Combustion Synthesis of Al2O3-ZrB2 Composite

نویسندگان [English]

  • D. Pezeshki 1
  • M. Rajabi 1
  • S.M. Rabiee 1
  • G. Khayati 2
1 1- Material Science and Engineering Group, Faculty of Mechanical Engineering, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2 2- Faculty of Materials Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

In this study, the effect of Al2O3 addition as a diluent during mechanically activated self-propagating high temperature synthesis (MASHS) of Al2O3-ZrB2 composite was investigated. For this purpose, the thermite mixture of Al, ZrO2, H3BO3 and different amounts of Al2O3 (0, 3, 6, 9 wt.%) were used as the raw materials and mechanically activated for 5 h, then furnace sintering was performed at 650 °C. The results showed that by increasing the Al2O3 content up to 6 wt.%, the intensity of exothermic peak in the DSC curves increases, but for higher additive contents it decreases. In this case, more homogenous distribution of ZrB2 particles with finer grain size was observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Al2O3-based composite
  • Combustion synthesis
  • Diluent
  • Mecanical milling

مراجع

2. Upadhya, K., Yang, J.M. and Hoffman, W.P., “Advanced Materials for Ultrahigh Temperature Structural Application Above 2000 °C”, American Ceramic Society Bulletin, Vol. 76, pp. 51-56, 1997.
3. Mishra, S.K., Das, S.K. and Sherbacov, V., “Fabrication of Al2O3–ZrB2 In Situ Composite by SHS Dynamic Compaction: A Novel Approach”, Compostes Science and Technology, Vol. 67,
pp. 2447–2453, 2007.
4. Patil, K.C., Aruna, S.T. and Mimani, T., “Combustion Synthesis: An Update”, Current Opinion in Solid State and Materials Science, Vol. 6, pp. 507–512, 2002.
5. Aruna, S.T. and Mukasyan, A.S., “Combustion Synthesis and Nanomaterials”, Current Opinion in Solid State and Materials Science, Vol. 12, pp. 44–50, 2008.
6. Mossino, P., “Some Aspects in Self-Propagating High-Temperature Synthesis”, Ceramics International, Vol. 30, pp. 311–332, 2004.
7. Takacs, L., “Self-sustaining Reactions Induced by Ball Milling” Progress in Materials Science,
Vol. 47, pp. 355–414, 2002.
8. Atong, D. and Clark, D.E., “Ignition Behavior and Characteristics of Microwave-Combustion Synthesized Al2O3–TiC Powders”, Ceramics International, Vol. 30, pp. 1909-1912, 2004.
9. Guoxi, L., Dongming, Y. and Jinyong, Z., “Microstructure and Mechanical Properties of TiB2-Al2O3 Composites”, Journal of Wuhan University of Technology- Materials Sceince Ed., Vol. 26, pp. 696-699, 2011.
10. Taherzadeh Mousavian, R., Sharafi, S. and Shariat, M.H., “Microwave-Assisted Combustion Synthesis in a Mechanically Activated Al–TiO2–H3BO3 System”, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, Vol. 29, pp. 281-288, 2011.
11. Khanra, A.K., “Reaction Chemistry during Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) of H3BO3–ZrO2–Mg system”, Materials Research Bulletin, Vol. 42, pp. 2224–2229, 2007.
12. Deris, L., Sharafi, S. and Akbari, G.H., “Effect of Milling Speed on Mechanical Activation of Al/ZrO2/H3BO3 System to Prepare Al2O3–ZrB2 Composite Powder, Journal of Thermal Analysis Calorimetry, Vol. 115, pp. 401-407, 2014.
13. Mishra, S.K., Rura, P.K.P., Das, S.K. and Shcherbakov, V., “Effect of Alumina Diluent on the Fabrication of In-Situ Al2O3-Ti/ZrB2 Composite by Self Propagating High Temperature Synthesis Dynamic Compaction”, Metallurgical and Materials Transactions B, Vol. 37B, pp. 641-647, 2006.
14. Deqing, W., “Effects of Additives on Combustion Synthesis of Al2O3–TiB2 Ceramic Composite”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 29, pp. 1485–1492, 2009.
مواد پیشرفته در مهندسی
دوره 34، شماره 4
اسفند 1394
صفحه 1-8

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی