تولید کامپوزیتهای مولایت زیرکونیا از روش ریخته گری ژل و بررسی خواص مکانیکی آن

در این تحقیق، کامپوزیتهای مولایت زیرکونیا از طریق زینتر واکنشی بین آلومینا و زیرکون از روش ریخته گری ژل تهیه گردید. برای این منظور دوغاب آلومینا و زیرکون با 45، 50، 53 و 55 درصد حجمی تهیه شد. برای پایدار سازی دوغابها، از پراکنده ساز dolapix ce64 استفاده شد و برای تعیین درصد بهینه پراکنده ساز و ph، تغییرات ویسکوزیته دوغاب با این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین رفتار رئولوژی دوغابها نیز با افزایش درصد جامد مورد بررسی قرار گرفت. ریخته گری ژل با استفاده از سیستم methacrylamide ، n,n-methylenbisacrylamide به عنوان مونومر و پیوند دهنده و ammonium persulfate و tetramethyl ethylendiamine به عنوان آغازگر و پیوند دهنده در دمای 50 درجه سانتیگراد در مدت یک ساعت انجام شد. میزان انقباض، کاهش وزن، دانسیته و استحکام خمشی نمونه های خام و همچنین دمای سوختن مواد پلیمری از قطعات و کاهش وزن حاصل از آن مورد بررسی قرار گرفت. افزایش درصد جامد باعث بهبود خواص نمونه های خام مانند کاهش میزان انقباض و کاهش وزن و افزایش دانسیته می گردد. نمونه های خام در دمای 1650 درجه سانتیگراد به مدت دو ساعت پخت شدند. انقباض، کاهش وزن، دانسیته، استحکام خمشی، سختی، چقرمگی، ترکیبات تشکیل شده و ریز ساختار نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. پراش اشعه x قطعات نشان دهنده فازهای مولایت و زیرکونیا بوده و اثری از فازهای آلومینا و زیرکون دیده نشد که این نشان دهنده کامل شدن واکنش می باشد. دانسیته قطعات نهایی با افزایش درصد جامد از 15/93 درصد دانسیته تئوری به 67/94 درصد دانسیته تئوری افزایش یافت. همچنین میزان تخلخلها نیز از 14/4 درصد به 63/2 درصد کاهش یافت. نتایج بررسی ها نشان دهنده اثر منفی افزایش بیش از حد درصد جامد بر خواص مکانیکی قطعات نهایی می باشد و قطعه با 53 درصد حجمی جامد دارای استحکام خمشی 86/278 مگا پاسکال می باشد که بالا تر از استحکام خمشی نمونه با 55 درصد جامد است. این روند وجود یک حد بهینه برای افزایش درصد جامد را تائید می کند.