ساخت و بررسی خواص کامپوزیت های متخلخل کاربیدسیلیکون -کوردیریت

در این پژوهش ساخت کامپوزیت های متخلخل کاربیدسیلیکونی اتصال کوردیریتی مورد توجه قرار گرفته و تأثیر پارامترهایی همانند نوع و مقدار مواد اولیه، دمای پخت، مقدار کاربید سیلیکون، نوع و مقدار عامل تخلخل ساز و افزودنی کلرید منیزیم بر خواص و ویژگی های این نوع کامپوزیت ها شامل خواص فیزیکی و مکانیکی، ترکیب فازی و ریزساختار مورد بررسی قرار گرفته است. در این ارتباط از مواد اولیه ای همانند تالک و کائولن برای تشکیل کوردیریت و از گرافیت و اسفنج پلی اورتان برای ایجاد تخلخل استفاده گردید. همچنین تاثیر سه دمای پخت c°1300،1250 ،1200 بر ترکیب فازی این نوع کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نوع تالک و کائولن به عنوان مواد اولیه مورد استفاده و نسبت بین آنها تأثیر زیادی بر میزان فاز کوردیریت و دیگر فازهای تشکیل شده همانند مولایت و کریستوبالیت دارد. در این ارتباط نسبت 30 درصد تالک لوزاناک به 70 درصد کائولن زتلیتز می تواند بیشترین مقدار فاز کوردیریت را بعنوان فاز زمینه کامپوزیت ایجاد کند. طبق بررسی های فازی با افزایش دما از میزان فاز مولایت کاسته و به مقدار فاز کوردیریت افزوده می شود. همچنین دمای مناسب برای انجام واکنش کامل بین تالک و کائولن و تشکیل مقدار مناسب کوردیریت c?1250 می باشد. افزودن 2 درصد وزنی کلرید منیزیم باعث افزایش فاز کوردیریت شده و با افزودن رشد گردنه ها و اتصالات بین ذرات می تواند باعث افزایش استحکام سرامیک های کاربیدسیلیکونی متخلخل گردد. با توجه به مواد اولیه مصرفی و مقدار فازهای تشکیل شده مقدار 60 درصد کاربید سیلیکون به همراه 40 درصد کوردیریت برای ساخت این نوع کامپوزیت ها استفاده شد. با توجه به نتایج آنالیز فازی افزودن کاربید سیلیکون باعث تشکیل فاز کوراندوم در ترکیب می گردد که تشکیل فاز کوراندوم را می توان به خاصیت احیاء کنندگی کاربید سیلیکون نسبت داد. با افزایش دما کوراندوم تشکیل شده ناشی از احیاء کاربید سیلیکون می تواند با سیلیس آمورف ناشی از اکسیداسیون سطحی ذرات کاربید سیلیکون وارد واکنش شود و تشکیل مولایت سوزنی شکل دهد. تشکیل فاز مولایت در کنار فاز کوردیریت بعنوان فاز اتصالی زمینه می تواند شرایط مناسب تری را به لحاظ خواص و ویژگی های مکانیکی برای این نوع کامپوزیت ها فراهم کند. افزایش میزان گرافیت باعث افزایش درصد تخلخل و در نتیجه کاهش استحکام این نوع کامپوزیت ها می گردد. میزان تخلخل بدین منظور باید در حد بهینه کنترل شود که بدین منظور مقدار 30 درصد گرافیت برای ساخت این نوع کامپوزیت ها به عنوان مقدار بهینه در نظر گرفته شد. نمونه های تولید شده با عامل تخلخل ساز گرافیت به دلیل ایجاد ساختاری با تخلخل های بسیار ریز و غیر پیوسته نسبت به نمونه های ایجاد شده با عامل اسفنج پلی اورتان که ساختار سلول باز داشته استحکام بیشتری را نشان می دهند.