بررسی کامپوزیت mcmb-sic ساخته شده به روش اینفیلتراسیون si در حضور افزودنی های نانو سایز

کامپوزیت های c-sic ساخته شده به روش lsi به دلیل برخورداری از وزن کم، خواص مکانیکی بالا و مقاومت اکسید شدن خوب در صنایع هوا-فضا بسیار مورد توجه هستند. این کامپوزیت ها زمانی که کامپوزیت های کربن-کربن بدلیل اکسیداسیون در دمای بالا غیر قابل استفاده اند، کاربرد دارند. در این تحقیق سعی شد تا برای اولین بار در ایران با مطالعه سنتز و استخراج مزوفاز از قیرهای ایرانی، قطعات کربنی با استفاده از mcmb ساخته و با سیلیکونه کردن آن ها به روش lsi، کامپوزیت mcmb-sic به عنوان یک کامپوزیت جدید تهیه شود. جهت سنتز قیر مزوفاز، از راکتور همزن دار در دمای oc 410استفاده شد. جهت بدست آوردن کرات mcmb از حلال روغن شستشو استفاده شد. نانو ذرات sic با درصدهای 5/2% و 5% به بدنه های mcmb اضافه شد. بدنه های mcmb با استفاده از cip تحت فشار mpa 100 شکل دهی شدند. بدنه های متخلخل بدست آمده از عملیات حرارتی، با روش نفوذ سیلیکون مذاب سیلیکونیزه شدند و کامپوزیت mcmb-sic تهیه شد. تاثیر افزودنی نانو ذرات sic بر خواص مکانیکی و مقاومت اکسید شدن این بدنه ها و خواص فیزیکی و ریزساختاری کامپوزیت های mcmb-sic بررسی و با خواص دیگر کامپوزیت های c-sic ساخته شده در این پژوهش مقایسه گردیدند. در کامپوزیت mcmb-sic با توجه به ساختار داخلی کره های مزوفاز و وجود خاصیت خود اتصالی و عدم وجود فاز اتصال دهنده، اندازه بلورک هایsic تشکیل شده کوچک تر از بلورک های کامپوزیت های رایج c-sic بود و این باعث کوچک تر شدن میزان کرنش شبکه ای حاصل از تشکیل sic شد و در نهایت با کروی بودن فاز کربنی، استحکام بالاتری برای این کامپوزیت حاصل گردید. دانسیته کامپوزیت mcmb-sic برابر با g/cm3 3/2 و استحکام خمشی آن برابر با mpa 210 بود. ورود نانو ذرات sic باعث تشکیل sic فراگیرتر و با درگیری بیشتر با کره های mcmb نسبت به نمونه بدون ذرات نانو می شود. در این مورد بهترین نتیجه با افزودن 5 درصد نانو sic بدست آمد. دانسیته این کامپوزیت ها برابر با g/cm3 43/2 و استحکام آن ها برابر با mpa 212 بود. در نهایت با توجه به روش تولید مطلوب، خواص مکانیکی بهینه و مقاومت سوزشی مناسب، افق روشنی برای این کامپوزیت جدید در کاربردهای هوافضایی پیش بینی می شود.