در این تحقیق نانو کامپوزیت sic- 3o2al با درصد حجمی 3%، 5%، 10% و 15% sicاز طریق مخلوط کردن میکرو پودر 3o2al و نانو پودر sic به روش زینتر بدون فشار در دمای ?c1750 ساخته شد. پودرهای آلومینا و کاربید سیلیسیم با یکدیگر بصورت سوسپانسیون آسیاب شدند. نمونه ها به روش پرس ایزو استاتیک سرد تولید شدند. نمونه ها در یک اتمسفر کنترل شده با گاز آرگون به روش زینتر بدون فشار در دمای ?c1750 زینتر شدند. خواص ریز ساختاری و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت sic- 3o2al بررسی و با آلومینای خالص مقایسه شد. دانسیته نسبی آلومینا در دمای زینتر ?c1750 به دانسیته تئوری نزدیک گردید. میزان دانسیته نسبی به بالای 98% رسید. بهرحال با افزایش sic دانسیته نسبی نانوکامپوزیت sic- 3o2al کاهش یافت. سختی و تافنس شکست آلومینا و نانو کامپوزیتهای sic- 3o2al مورد بررسی قرار گرفت. مقدارسختی و تافنس شکست بصورت مشخصی با اضافه کردن sic افزایش یافت. پس از زینتر بدون فشار در دمای ?c1750 مقدار سختیgpa 58/18 و مقدار تافنس mpa ?m 82/4 بدست آمد. تصاویر sem حضور ذرات sic و توزیع یکنواخت آنها را در داخل دانه و میکرو ساختار نانو کامپوزیت sic- 3o2al نشان داد. کلید واژه : دانسیته نسبی، سختی، تافنس، نانو کامپوزیت، زینتر بدون فشار.

دیبورید زیرکونیوم یکی از پایدارترین بوریدها است که دارای ساختار هگزاگونال می‏باشد. کاربردهای ویژه آن بدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر بفرد آن از قبیل دانسیته مناسب، نقطه ذوب بالا، خنثایی شیمیایی مناسب، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، مقاومت به اسیدهایی چون hcl و hf و فلزات غیر آهنی میباشد. خواص ویژه این ماده دلیل استفاده از آن در بسیاری از زمینهها نظیر: ابزار برش، بوته‏های ذوب فلزات، الکترودهای دما بالا، کاتودهای فرایند الکتروشیمیایی تولید آلومینیوم (hall- heroult)، ترموکوپل کورههای دما بالا، زره حفاظت حرارتی، تجهیزات فراصوتی، پیشرانه‏ی موشک و نازل‏های اسپریهای دما بالا می‏باشد. اگرچه که به علت پیوندهای کوالانت قوی، متراکم کردن پودرهای zrb2 دشوار میباشد، سنتز پودرهای بسیار ریز می‏‎تواند نیرو محرکه‏ی زینترشدن را افزایش داده و تراکم را نیز افزایش دهد و خواص مکانیکی سرامیک حاصل را بهبود بخشد. در این تحقیق سعی بر تولید نانو پودر این ماده با استفاده از مواد اولیه با قیمت مناسب و در دسترس با روش سنتز خود احتراقی دما بالا و حین احیای منیزیوترمی شده است. مواد اولیه مورد استفاده شامل اکسیدزیرکونیوم، اکسیدبور، منیزیوم و سدیم کلرید میباشد. ترکیب استوکیومتری با افزودن مقادیر مختلف اکسید بور اضافی مورد بررسی قرار گرفته و همچنین تاثیر کلرید سدیم بر کاهش اندازه ذرات نیز بررسی شده است. در این تحقیق موفق به تهیه نانو پودر دی بوریدزیرکونیوم در دمای 800 درجه سانتیگراد شدیم که در مقایسه با دماهای ذکر شده در منابع، پایینتر بود. به منظور حذف اکسید زیرکونیوم واکنش نیافته و افزایش خلوص، عملیات حرارتی در دماهای بالاتر (1000-1200و1300 درجه سانتیگراد) نیز انجام شد. افزایش دما تا 1300 درجه سانتی گراد میزان تبدیل مواد اولیه به ماده مورد نظر را افزایش داد و پس از تخلیص (اسیدشویی)، ماده حاصله پودر دیبوریدزیرکونیوم با خلوص بالا و با متوسط اندازه ذرات 100-40 نانومتر بدستآمد. جهت بررسی خواص پودر حاصله در هر مرحله، نمونهها تحت آنالیز فازی پراش اشعهx قرار گرفتند و سپس توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مطالعه شدند تا با توجه به نتایج حاصله، روند ادامه آزمایشات مشخص گردد.

امروزه استفاده از مواد با شرایط کاربرد در دماهای بالا مورد توجه بسیاری از صنایع از جمله نیروگاه ها، صنایع فضایی، هوافضا و صنایع نظامی می باشد. کامپوزیت کربن – کربن به عنوان یک ماده مهندسی در درجه حرارت بالا، در صورتی کاربرد موفق دارد که از پوشش محافظ در برابر اکسیداسیون برخوردار باشد. از میان کلیه پوشش های تحقیق شده، نوع پوششی که حاوی zrb2 و sic باشد از همه موفق تر بوده و هنوز تحقیق در مورد بهبود کیفیت آن ادامه دارد. در میان روشهای متنوع پوشش دهی، روش غوطه وری در دوغاب انتخاب شده است زیرا این روش احتیاج به تجهیزات گران قیمت و پیچیده ندارد و از طرفی تکنولوژی و فرایند این روش در داخل کشور وجود دارد. در این پژوهش سعی بر این است که با تهیه دوغاب با خواص بهینه، بتوان شرایط را برای ساخت پوششی با یکنواختی و فشردگی کامل در تمامی جهات فراهم آورد. در تحقیق فعلی با استفاده از دوغابی از zrb2-sic-b4c ، و با درصد های3%% - 5/1% pei و با نسبت های جامد به مایع 45، 46، 47/5، 50، 5/52 و 55 درصد، کامپوزیت پوشش داده شده و در مرحله بعد نمونه ها درون خشک کن قرار داده شده و سپس با عملیات حرارتی پیرولیز و سپس عملیات زینتر، خواص مقاومت به اکسیداسیون و تراکم پوشش افزایش داده شد. اثر افزودنی مختلف نظیر sic و b4c بر پایدار نمودن دوغاب و ساختار نهایی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. در این پزوهش مشخص گردید که پایدارترین دوغاب، دوغاب zrb2-sic-b4c که نسبت جامد به مایع 45%vol و حاوی 0/5 %wt pei است، می باشد. سپس بررسی ریز ساختار نمونه ها توسط sem و fesem انجام شد.

امروزه استفاده از مواد با شرایط کاربرد در دماهای بالا مورد توجه بسیاری از صنایع از جمله نیروگاه ها، صنایع فضایی، هوافضا و صنایع نظامی می باشد. کامپوزیت کربن – کربن به عنوان یک ماده مهندسی در درجه حرارت بالا، در صورتی کاربرد موفق دارد که از پوشش محافظ در برابر اکسیداسیون برخوردار باشد. از میان کلیه پوشش های تحقیق شده، نوع پوششی که حاوی zrb2 و sic باشد از همه موفق تر بوده و هنوز تحقیق در مورد بهبود کیفیت آن ادامه دارد. در میان روشهای متنوع پوشش دهی، روش غوطه وری در دوغاب انتخاب شده است زیرا این روش احتیاج به تجهیزات گران قیمت و پیچیده ندارد و از طرفی تکنولوژی و فرایند این روش در داخل کشور وجود دارد. در این پژوهش سعی بر این است که با تهیه دوغاب با خواص بهینه، بتوان شرایط را برای ساخت پوششی با یکنواختی و فشردگی کامل در تمامی جهات فراهم آورد. در تحقیق فعلی با استفاده از دوغابی از zrb2-sic-b4c ، و با درصد های3%% - 5/1% pei و با نسبت های جامد به مایع 45، 46، 47/5، 50، 5/52 و 55 درصد، کامپوزیت پوشش داده شده و در مرحله بعد نمونه ها درون خشک کن قرار داده شده و سپس با عملیات حرارتی پیرولیز و سپس عملیات زینتر، خواص مقاومت به اکسیداسیون و تراکم پوشش افزایش داده شد. اثر افزودنی مختلف نظیر sic و b4c بر پایدار نمودن دوغاب و ساختار نهایی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. در این پزوهش مشخص گردید که پایدارترین دوغاب، دوغاب zrb2-sic-b4c که نسبت جامد به مایع 45%vol و حاوی 0/5 %wt pei است، می باشد. سپس بررسی ریز ساختار نمونه ها توسط sem و fesem انجام شد.

دی براید زیرکونیوم و کامپوزیت های بر پایه آن مانند کامپوزیت دی براید زیرکونیوم - سیلیکون کارباید از جمله سرامیک های فوق دما بالا هستند. یکی از روش های شکل دهی قطعات بر پایه این مواد، زینتر است. بدست آوردن دما و زمان مناسب زینتر و مقدار مورد نیاز فاز زمینه و تقویت کننده از جمله مواردی است که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. یکی از راه های بدست آوردن این دما و زمان مناسب جهت رسیدن به استحکام مناسب و در عین حال صرفه جویی انرژی، شبیه سازی فرآیند زینتر است. در این پژوهش مدل سازی مورد نظر برای بدست آوردن این دما و زمان در شرایط مختلف انجام گردیده است.

چکیده ندارد.

سرامیکهای ساخته شده از کاربید بور (b4c) به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فردی همچون سختی فوق العاده بالا، مقاومت پوششی عالی، نقطه ذوب بالا و دانسیته پایین پتانسیل بالایی برای بسیاری از کاربردهای ساختاری در دمای اتاق و درجه حرارتهای بالا دارند.این سرامیکها در کاربردهای مکانیکی، شیمیایی، هسته ای و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. از مهمترین کاربردهای مکانیکی این ماده می توان ساینده ها، ابزار برش ، زره های سرامیکی و جلیقه های ضد گلوله جهت حفاظت اتومبیل، هواپیما، تانک و فرد در مقابل گلوله های نافذ را نام برد. کاربید بوریک ماده خام مهم برای تولید سایر بوریدها و شیمی بور می باشد. این ماده در فرآیند بورنایزینگ مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در کنار گرافیت به عنوان ترموکوپل برای اندازه گیری درجه حرارتهای بالاتر از 2500 درجه کالری بکار گرفته می شودا. کاربید بور بسیاری یافته است . با توجه به هزینه اقتصادی بالا برای ساخت کاربید بور از یک طرف و اهمیت استراتژیبکی آن از طرف دیگر تهیه این پودر به سختی و با هزینه های گزاف انجام می گیرد. لذا سنتز این پودر در داخل کشور می تواند از اهمیت بسزایی برخوردار باشد. در این تحقیق پودر مزبور با استفاده از احیاء اکسید بور به روش کربوترمی تهیه شد. برای این امر ابتدا پودر اکسید بور با کربن بخوبی مخلوط و آسیاب شد. مخلوط حاصل پس از عبور الک 325 مش در یک بوته گرافیتی قرار داده شد و سپس در کوره تیوبی از دمای 1150 درجه سانتیگراد تا 1450 درجه سانتیگراد برای زمانهای مختلف از 2 الی 8 ساعت حرارت داده شد. در تمام مدت فرآیند، گاز آرگون برای ایجاد اتمسفر غیراکسیدی در محفظه واکنش جریان داشت . محصول خارج شده از کوره تحت بررسی های مختلف قرار گرفت . با این روش توانستیم به محصولی حاوی تقریبا 1 درصد اکسید بور و واکنش نکرده، 10 درصد کربن واکنش نکرده و 89 درصد کاربید بور در دمای 1450 درجه سانتیگراد و زمان 2 ساعت دست یابیم. در این آزمایشاات تشکیل کاربید بور در دماهای پایین تر (1150 درجه سانتیگراد) نیز تایید گردید. در حالیکه طبق مستندات موجود محقق حداقل دمای لازم برای انجام واکنش را 1400 درجه سانتیگراد معرفی کرده اند. سپس محصول را تخلیص نمده تراکسید بور و کربن آزاد آن بطور کامل حذف شود. نتایج xrd و sta این موضوع را تایید کردند. پودر کاربید بور حاصله دارای یک توزیع نرمال اندازه ذرات بود و 95 درصد از این پودر ریزتر از 25 میکرون بود.