تاثیر روش تولید نانوکامپوزیت آلومینا/دی‌بوراید تیتانیم بر رفتار تف‌جوشی و خواص قطعه تولید شده

تف‌جوشی کامپوزیت Al2O3-TiB2 بمنظور تولید قطعه‌ای با چگالی و استحکام بالا به دلیل پیوند‌های مستحکم کووالانسی و ضریب نفوذ پایین اجزا با مشکلاتی همراه است. انتظار می‌رود تولید کامپوزیت به صورت ذرات ریزی که به صورت همگن در زمینه توزیع شده باشد، می‌تواند مشکل تف‌جوشی این ماده را مرتفع سازد. در این پژوهش تف‌جوشی نانوکامپوزیت Al2O3-TiB2 که با دو روش مکانوشیمیایی و سل- ژل/مکانوشیمیایی تولید شده مورد بررسی قرار می‌گیرد. هم‌چنین، تاثیر شرایط تولید بر رفتار تف‌جوشی، چگالی، ریزساختار، سختی و چقرمگی شکست مورد بررسی قرار می‌گیرد. در روش مکانوشیمیایی اکسید‌های بور و تیتانیم در طی فرآیند آسیاکاری احیا شده و نانوکامپوزیت Al2O3-TiB2 بدست آمد. در فرآیند سل- ژل/مکانوشیمیایی، ژل بدست آمده از آلکوکسید تیتانیم و اکسید بور طی فرآیند آسیاکاری در حضور آلومینیم منجر به تولید نانوکامپوزیت Al2O3-TiB2 شد. بررسی‌های میکروسکپ الکترونی عبوری نشان داد که ریزساختار نانوکامپوزیت بدست آمده از دو روش متفاوت می‌باشد. تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی مقدار تخلخل و اندازه دانه‌ها پس از فرآیند تف‌جوشی را نشان می‌دهد. برای نمونه تولید شده به روش سل- ژل/مکانوشیمیایی مقادیر چگالی، سختی و چقرمگی شکست پس از تف‌جوشی در دمای 1500 درجه سانتی‌گراد به ترتیب 97%، GPa 3/15 و MPa.m1/2 1/10 می‌باشد درحالی‌که برای نمونه تولید شده به روش مکانوشیمیایی مقادیر بالا 99%، GPa 20 و MPa.m1/2 4/11 است. نانوساختار بودن ذرات Al2O3-TiB2، غیربلوری بودن ساختار ذرات و تشکیل فاز مایع Al18B4O33 در حین فرآیند چگالش از عواملی می‌باشند که منجر به تسهیل فرآیند تف‌جوشی می‌شود.