ساخت قطعات نانو کامپوزیت مولایت- زیرکونیا به روش قالبگیری تزریقی

در این پژوهش ساخت قطعات نانوکامپوزیت مولایت-زیرکونیا با استفاده از مواد اولیه آلومینا و زیرکن و به روش قالبگیری تزریقی مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق شامل دو مرحله می باشد. در مرحله اول اثر آسیاکاری پر انرژی آلومینا و زیرکن بر روی تغیرات ساختار، فاز و اندازه بلورک و دانه های این کامپوزیت بررسی شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس پودر آسیاب شده نشان می دهد که پس از انجام آسیاب به مدت 50 ساعت اندازه بلورک های آلومینا از nm 108 به nm 22 کاهش یافت. افزایش زمان به70 ساعت منجر به از بین رفتن کامل پیک های زیرکن شده و کاهش بیشتری در اندازه بلورک های آلومینا مشاهده نشد. پودر 70 ساعت آسیاب شده تحت عملیات حرارتی در دماهای مختلف قرار گرفت. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس نشان می دهد که در دمای ?c900 فاز زیرکونیای تتراگونال متبلور شده و در دمای ?c1200 استحاله فاز تتراگونال به مونوکلینیک و همچنین تبلور مجدد زیرکن رخ می دهد. همچنین در دمای ?c1500 فاز مولایت تشکیل شده و هیچ فاز زیرکنی مشاهده نشد. در ادامه شرایط مناسب فرایند قالبگیری تزریقی برای ساخت قطعات این کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور برای تهیه خمیر مناسب قالبگیری، از سیستم بایندر مناسب شامل پارافین واکس، موم زنبور عسل صنعتی (تصفیه شده) و اسید استئاریک استفاده شد. برای بررسی رفتار جریان یابی و رئولوژیکی خمیر تهیه شده از دستگاه رئومتر استفاده شد و نسبت پودر جامد به بایندر بهینه و محدوده دمایی مناسب برای فرایند تزریق توسط آزمایش رئولوژی انتخاب شد. سپس شرایط تزریق مناسب شامل فشار و دما به منظور تهیه قطعات سالم و عاری از عیوب بررسی شدند. در مرحله بعد برای خروج بایندر از روش بایندر زدایی حرارتی استفاده شد و سپس قطعات سینتر شده و خواص مختلف آنها اعم از چگالی و تخلخل، استحکام خمشی، سختی و چقرمگی مورد ارزیابی قرار گرفت. کلید واژه: آسیاکاری پر انرژی، نانوکامپوزیت مولایت- زیرکونیا، رئولوژی، قالبگیری تزریقی.