امروزه دیرگدازهای منیزیت-کربنی به علت خواصی مانند خاصیت دیرگدازی بالا، مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت به خوردگی، کاربرد گسترده ای در کوره های فولادسازی پیدا کرده اند. با وجود این مزایا اکسیداسیون گرافیت یکی از اصلی ترین مشکلات نسوزهای منیزیت-کربنی می باشدکه موجب افزایش تخلخل، کاهش استحکام ومقاومت به خوردگی نسوز می شود. استفاده از تقویت کننده هایی همچون کاربید سیلیسیم و کاربید بور به عنوان آنتی اکسیدان از اکسیداسیون کربن جلوگیری کرده و با تقویت زمینه ی دیرگداز باعث افزایش استحکام در دمای بالا می شود. هدف ازاین پژوهش ایجاد نانو ویسکرهای sic در نسوزهای منیزیت-کربنی می باشد. کاربید سیلیسیم به علت دارا بودن ویژگی های منحصربفرد، خواص این گونه نسوزها را بهبود می بخشد. انتظار می رود که کامپوزیت حاصل مقاومت به شوک حرارتی مطلوبی داشته باشد. شکل گیری نانو ویسکر به صورت درجا در دمای کاربرد آجر نسوز صورت می گیرد و به صورت ماده گران قیمت از قبل خریداری و افزودنی نیست. بخشی از این نانوویسکرها در مدت زمان کاربرد تجزیه شده و به c و si تبدیل می شوند که si یک آنتی اکسیدان بوده و از سوختن کربن آجر ممانعت می نماید. کربن نیز حضور مثبت خود را در آجر منیزیت کربنی ارائه می دهد. مواد اولیه شامل منیزیت گداخته ، منیزیت زینتر ی،گرافیت پولکی و آلومینای کلسینه با بایندر مخلوط و افزودنی ها شامل کاربید سیلیسیم، کاربید بور و فروسیلیسیم به ترکیب موجود اضافه و نمونه ها با فشار 4 مگا پاسکال پرس شده و در دماها و زمان های متفاوت تمپر شده اند. ساختار فازی، مورفولوژی و وضعیت نمونه ها با تکنیک-های پراش پرتو ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و میکروسکوپ نوری مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین دانسیته(bd)، استحکام فشاری سرد (ccs)، استحکام شکست با روش برزیلی، تخلخل(ap) و درصد جذب آب نمونه ها اندازه-گیری شده و واکنش بین سرباره ی فولاد و قطعات نسوز تولید شده بررسی گردید. تعدادی از نمونه ها تا دمای بالای 1650 درجه-سانتی گراد در یکی از کوره های صنعتی در بستر کک حرارت داده شد و نانو ویسکرهای sic تولید شده به صورت درجا مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی ها نشان داد که افزودن فروسیلیسیم به نمونه های منیزیت-کربنی، موجب تشکیل نانو ویسکرهای کاربید سیلیسیم در دمای بالای 1650 درجه سانتی گراد شده است. حضور این ویسکرها موجب بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و خوردگی این دیرگدازها شده است. نتایج نشان می دهند که در نمونه های پایه در دمای 250 درجه سانتی گراد، با افزودن 3 درصد وزنی فروسیلیسیم، استحکام شکست 1/5 برابر و در دمای بالای 1650 درجه سانتی گراد، با افزودن 5 درصد وزنی فروسیلیسم، استحکام شکست 1/9 برابر افزایش یافته است. در نمونه های حاوی 3 درصد وزنی sic نیز این استحکام در 3 درصد وزنی فروسیلیسیم در دمای پایین 1/5 برابر و در دمای بالا 1/8 برابر افزایش یافته است. در نمونه ی حاوی 1 درصد وزنی کاربید بور نیز با افزودن 3 درصد وزنی فروسیلیسیم در دمای پایین استحکام شکست 1/4 برابر افزایش یافته است.

برنزهای آلومینیم آلیاژهای پایه مس با استحکام بالا هستند که وجود آلومینیم در این آلیاژ ها موجب تقویت آنها می شود و به طور کلی هر چه میزان آلومینیم در این آلیاژها افزایش یابد استحکام نیز افزایش می یابد. عناصر آلیاژی دیگری از جمله نیکل، منگنز، آهن و سیلیسیم جهت تولید انواع مختلف این آلیاژ با خواص و خصوصیات مختلف از قبیل استحکام، داکتیلیتی، مقاومت به خوردگی و نفوذپذیری مغناطیسی به آن اضافه می شود. این آلیاژ ها دارای مقاومت به سایش مناسب، قابلیت ریخته گری توسط تمامی روشها و جوش پذیری خوبی می باشند. همچنین این آلیاژ ها مقاومت به خوردگی بالایی در معرض آب دریا، کلریدها و اسیدهای رقیق از خود نشان می دهند. کاربرد آنها بسیار متنوع بوده و شامل پروانه ها، شیرها، قلاب های درگیر شونده، قلاب های سبدی شکل و رینگ های مقاوم به سایش است. در این تحقیق درصدهای مختلفی از عناصر آلیاژی نیکل و منگنز از صفر تا 15 درصد به صورت مساوی از هر یک اضافه شد و تاثیر این تغییرات با استفاده از بررسی خواص مکانیکی و خوردگی مورد بررسی قرار گرفت. از میان آلیاژهای ریخته گری شده با عناصر آلیاژی مختلف درصد بهینه عناصر آلیاژی تعیین گردید. ریز ساختار آلیاژهای ساخته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مطالعه شد و جهت بررسی فازها و درصد عناصر آلیاژی از آنالیز eds استفاده گردید. برای بررسی خواص خوردگی، آزمون پلاریزاسیون تافل، آزمون غوطه وری و آزمون فرسایش کاویتاسیونی انجام گردید. برای بررسی خواص مکانیکی و تریبولوژیکی از آزمون سختی و آزمون پین بر دیسک استفاده گردید. نتایج نشان داد که افزودن 10% نیکل و منگنز بیشترین مقاومت به خوردگی و بهترین خواص مکانیکی و بهترین خواص سایشی را نشان می دهد و افزودن نیکل و منگنز بیش از 10% موجب ایجاد فازهایی ترد و شکننده می شود که در مرز دانه ها و داخل دانه ها نفوذ کرده و موجبات شکست نمونه ها را پدید می آورد. همچنین آزمون فرسایش کاویتاسیونی نشان داد که در درصدهای عناصر آلیاژی بالاتر از 4% مقاومت در برابر کاویتاسیون در مدت 6 ساعت بسیار عالی می باشد.