ساخت قطعه نانو اسپینل mgal2o4 و بررسی خواص آن

اسپینل mgal2o4، از جمله مواد دیرگداز است که خواص حرارتی و ترمومکانیکی عالی دارد. در پژوهش حاضر، قطعات دیرگداز نانو ساختار، از نانوپودر سنتز شده به روش ژل احتراقی ساخته شد و خواص فیزیکی، مکانیکی و ترمومکانیکی و همچنین ساختار فازی و مورفولوژی دانه های آن مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه ی نانوپودر به روش ژل احتراقی، از سه نوع سوخت گلایسین، اسید سیتریک و اوره استفاده شد و نانوپودرهای حاصل، پرس سرد گردید و در دماهای مختلف تا دمای ˚c1650، سینتر شد. با تغییر دانسیته نسبت به تغییر فشار پرس اعمالی، نمودار تراکم پذیری نانو پودر حاصل از هر سه نوع سوخت به دست آمد و بهینه ی فشار برای پرس قطعات تعیین گردید. ساختار فازی نانوپودرهای سنتز شده و همچنین قطعات زینتر شده با استفاده از آنالیز پراش اشعه ی ایکس (xrd) و مورفولوژی نانو ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fe-sem)، مورد بررسی قرار گرفت. سختی، استحکام خمشی و مقاومت به شوک حرارتی بدنه های سینتر شده بر اساس استاندارد دیرگداز ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که فاز اسپینل خالص با روش ژل احتراقی با استفاده از سوخت گلایسین و دمای کلسیناسیون ˚c800، با متوسط اندازه ی بلورک های nm14~ شکل گرفت. بهترین قطعه زینتر شده از نانو پودر حاصل از سنتز با سوخت گلایسین، در دمای ˚c1600، دارای 1% تخلخل باز، دانسیته ی نسبی 5/95% و 67% انقباض حجمی بود. با افزایش دمای زینتر در بالاتر از دمای ˚c1600، خواص مکانیکی و ترمومکانیکی قطعه ی زینتر شده به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت.