-
دسترسی آزاد مقاله
1 - سنتز نانوویسکر و نانوذرات SiC از سبوس برنج و بررسی اثر افزودن آن بر رفتار زینتر بدون فشار و خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ZrB2-SiC
بلال جاهد مهری مشهدی وحید وطنپرستدر این پژوهش از سیلیس موجود در سبوس برنج برای سنتز نانوویسکر و نانوذرات SiC استفاده شده است. نانوویسکر و ذرات SiC به روش احیای کربوترمال سیلیس در دمای °C 1450 در اتمسفر آرگون با موفقیت سنتز شدند. طول و قطر ویسکرهای سنتز شده به ترتیب در حدود μm 30-5 و μm 2/1-2/ چکیده کاملدر این پژوهش از سیلیس موجود در سبوس برنج برای سنتز نانوویسکر و نانوذرات SiC استفاده شده است. نانوویسکر و ذرات SiC به روش احیای کربوترمال سیلیس در دمای °C 1450 در اتمسفر آرگون با موفقیت سنتز شدند. طول و قطر ویسکرهای سنتز شده به ترتیب در حدود μm 30-5 و μm 2/1-2/0 بوده و با توجه به نتایج بدست آمده نسبت ذرات به ویسکرها 3 به 1 میباشد. در ادامه ویسکر و ذرات SiC به عنوان تقویتکننده با درصدهای مختلف 0، 10، 20، 30 و 40 درصد حجمی به زمینهی ZrB2 افزوده شده و نمونههای مورد نظر به روش زینتر بدون فشار در دمای °C 2100 ساخته شدند. سپس ریزساختار، خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل شده از تمامی نمونهها در ترکیبات مختلف نشان میدهند که بالاترین چگالی نسبی مربوط به نمونهی با 20 درصد حجمی SiC با چگالی نسبی 45/97% میباشد. با بررسی ریزساختاری و اندازهگیری خواص مکانیکی نمونهها بالاترین سختی و چقرمگی شکست به ترتیب برابر GPa 5/21 و MPa.m1/2 36/6 در نمونه حاوی 20 درصد حجمی ویسکر و ذرات SiC مشاهده شد. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
2 - Effect of Silicon Carbide and graphite additives on the pressureless Sintering mechanism and microstructural characteristics of Ultra-High Temperature ZrB2 Ceramics Composites
Mahdi Khoeini Mohammad Zakeri Ali Nemati Morteza Tamizifar Hamed SamadiThe effect of SiC content, additives, and process parameters on densification and microstructural properties of pressureless sintered ZrB2– (1–10 wt %) SiC particulate composites have been studied. The ZrB2–SiC composite powders mixed by Spex mixer wit چکیده کاملThe effect of SiC content, additives, and process parameters on densification and microstructural properties of pressureless sintered ZrB2– (1–10 wt %) SiC particulate composites have been studied. The ZrB2–SiC composite powders mixed by Spex mixer with 1-2wt% C (added as graphite powder) and CMC have been cold-compacted and sintered in argon environment in the temperature range of 1800–2100ºC for 2hs. The amount of densification is found to increase with sintering duration and by prior holding at 1200-1650ºC for reduction of oxide impurities (ZrO2, B2O3 and SiO2) on powder particle surfaces via the formation of new phases such as ZrSi2 and ZrC in the system. Presence of SiC with average size smaller than that of ZrB2 appears to aid in densification by enhancing green density, increasing C content by erosion of milling media, and inhibiting matrix grain growth. Both of SiC and C appear to aid in reduction of oxide impurities. The shrinkage of samples was measured, and the microstructure of samples was examined using X-Ray Diffraction and scanning electron microscopy (SEM), equipped with EDS spectroscopy. Room temperature mechanical properties were examined. Sintering temperature has a great effect on relative density, porosity, water absorption, hardness, fracture toughness, oxidation resistance, Strength and microstructure of these composites. The highest relative density, (99.65%), was obtained in ZrB2–10wt. %SiC–2 wt. %C composites sintered at 2000ºC for 2hs. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
3 - The Effect of the Mg Content on Mechanosynthesis of ZrB2–SiC–ZrC Composite in the Mg/ZrSiO4/B2O3/C System
Omid Torabi Sanaz Naghibi Mohammad Hossein Golabgir Hamid Tajizadegan Amin JamshidiThe influence of magnesium content on the mechanosynthesis of ZrB2–SiC–ZrC composite in Mg/ZrSiO4/B2O3/C mixture was investigated. Thermodynamic evaluations revealed that the amount of Mg played a main role, thereby; the overall reaction enthalpy and adiabat چکیده کاملThe influence of magnesium content on the mechanosynthesis of ZrB2–SiC–ZrC composite in Mg/ZrSiO4/B2O3/C mixture was investigated. Thermodynamic evaluations revealed that the amount of Mg played a main role, thereby; the overall reaction enthalpy and adiabatic temperature (Tad) changed by variation of magnesium content. According to differential thermal analysis (DTA) results, after 45min milling, the temperature of combustion reaction decreased to 576 ◦C and all the reactions occurred, simultaneously. The experimental findings indicated the type of reactions in the mixture powder with stoichiometric ratio (7mol Mg) was mechanically induced self-sustaining reaction (MSR). When the Mg content was within a range of 6-7mol, the magnesiothermic reduction was occurred in MSR mode and the carbothermal reaction was activated, hence; the carbon acted not only as a carbide former agent but also as a reductant. MSR mode magnesiothermic reduction and gradual carbothermal reduction were occurred when the Mg value was 11/2-6 mol. At lower Mg contents in mixture (5mol), the reduction reaction proceeded through a gradual mode and no carbothermal reaction occurred. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
4 - سنتز و مشخصه یابی نانو ذرات ZrB2 با استفاده از روش سل- ژل
ابوالحسن نجفی غلامرضا خلج میلاد رحمانی آزاددرتحقیق حاضر، نانوذرات ZrB2 با استفاده از روش سل-ژل سنتز شدند.از آلکوکسیدزیرکونیوم به عنوان منبع Zr واز اسید بوریک به عنوان منبع بور استفاده گردید.اندازه ذرات پیش سازنده در ابعاد نانومتری با استفاده از پارامتر pH در داخل سل کنترل شدندو تشکیل جوانه های اولیه فاز ZrB2 و م چکیده کاملدرتحقیق حاضر، نانوذرات ZrB2 با استفاده از روش سل-ژل سنتز شدند.از آلکوکسیدزیرکونیوم به عنوان منبع Zr واز اسید بوریک به عنوان منبع بور استفاده گردید.اندازه ذرات پیش سازنده در ابعاد نانومتری با استفاده از پارامتر pH در داخل سل کنترل شدندو تشکیل جوانه های اولیه فاز ZrB2 و میزان بلوری شده آنها با استفاده از پارامتر دما بررسی گردید. نتایج DLS نشان داد که اندازه ذرات پیش سازنده در داخل سل در عدد pH کمتر از5، زیر 10 نانومتر بودند. مخلوط کردن ذرات پیش سازنده در ابعاد مولکولی در داخل سل یکی از دلایل مهم در کاهش دمای سنتز ذرات ZrB2 بود. نتایج FTIR روی پیوندهای شیمیایی نشان داد که پیوندZr-B در داخل پودر ژل تشکیل شده است. نتایج DTA نشان داد که جوانه های اولیه ذرات ZrB2 در دمای حدود 1320 درجه سانتی گراد تشکیل شده است. مشاهدات XRD نشان داد که جوانه های اولیه فاز ZrB2در دمای حدود1500 درجه سانتی گراد کریستالیزه شده و رشد یافته اند.تحقیقات سطحی نشان داد که سطح ویژه ذرات سنتز شده ZrB2 معادل 115 متر مربع در گرم است و همچنین سطوح این ذرات متخلخل بوده و اندازه این تخلخل ها در محدوده مزو است. تجزیه و تحلیل SEM نشان داد که اندازه ذرات ZrB2 با مورفولوژی همگن در محدوده 50 نانومتر است. در نهایت، تجزیه و تحلیل ریزساختاری TEM نشان داد که ذرات ZrB2 به طور یکنواخت و منظم در ابعاد بسیار ریز تشکیل شده است. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
5 - بررسی اثر افزودن همزمان کاربید سیلیسیم( SiC ) در دو مقیاس نانو و میکرون بر ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار زینتر بدون فشار کامپوزیت های فوق دما بالای بر پایه دیبوریدزیرکونیوم(ZrB2)
زینب نصیری مهری مشهدیدر این تحقیق، نانوکامپوزیت ZrB2-SiC به روش زینتر بدون فشار تولید گردید که در ترکیب اولیه کامپوزیت از 20 درصد حجمی SiC نانو استفاده شد. به منظور ساخت نمونهها، پودر ZrB2 و پودرهای SiC نانو و میکرون در درصدهای حجمی مختلف در آسیاب سیاره ای آسیاب شده و مخلوط پودری گرانوله ش چکیده کاملدر این تحقیق، نانوکامپوزیت ZrB2-SiC به روش زینتر بدون فشار تولید گردید که در ترکیب اولیه کامپوزیت از 20 درصد حجمی SiC نانو استفاده شد. به منظور ساخت نمونهها، پودر ZrB2 و پودرهای SiC نانو و میکرون در درصدهای حجمی مختلف در آسیاب سیاره ای آسیاب شده و مخلوط پودری گرانوله شده پس از پرس گرم اولیه در دمای oC80و فشار MPa100 تحت فرآیند پرس ایزواستاتیک سرد (CIP) قرار گرفت. در نهایت عملیات زینتر در دمای 2150 درجه سانتیگراد انجام شد. برای مقایسه ریزساختار و خواص مکانیکی نمونهها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیفسنج EDS، آنالیز XRD، تست سختی و تافنس شکست استفاده شد. دانسیته نسبی نمونهها نیز به روش ارشمیدس محاسبه گردید. نتایج حاصل شده از تمامی نمونهها در ترکیبات مختلف نشان میدهند که با تغییر درصد حجمی SiC نانو از 20 درصد حجمی به 15 درصد و 5 درصد میکرون، افزایش در دانسیته تا 1/95 درصد رخ می دهد. با بررسی ریز ساختاری و اندازه گیری خواص مکانیکی نمونه ها بیشترین سختی و تافنس شکست نیز، در ترکیب دارای به ترتیب 15 و 5 درصد حجمی SiC نانو و میکرون و با مقادیر Gpa9/15 و Mpa.m1/29/4 مشاهده شد. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
6 - سینتر نانوکامپوزیت ZrB2-SiC-ZrC با استفاده از جرقۀ پلاسما (SPS) از پودرهای سنتز شده به روش MASPS
سید محسن امامی اسمعیل صلاحی محمد ذاکری سید علی طیبی فرددر این پژوهش از پودر نانوکامپوزیتی ZrB2-SiC-ZrC سنتز شده به روش MA-SPS که روش سنتز جدیدی برای این کامپوزیت محسوب میشود، جهت سینتر کامپوزیت ZrB2-SiC-ZrC به روش SPS استفاده شد. در این پژوهش سازکار سینترشدن یه وسیلۀ نمودارهای مستخرج از فرایند SPS شامل نمودار جایجایی-دما-ز چکیده کاملدر این پژوهش از پودر نانوکامپوزیتی ZrB2-SiC-ZrC سنتز شده به روش MA-SPS که روش سنتز جدیدی برای این کامپوزیت محسوب میشود، جهت سینتر کامپوزیت ZrB2-SiC-ZrC به روش SPS استفاده شد. در این پژوهش سازکار سینترشدن یه وسیلۀ نمودارهای مستخرج از فرایند SPS شامل نمودار جایجایی-دما-زمان، سرعت جابجایی – دما و سرعت جابجایی – زمان بررسی شد. فرایند سینتر شدن کامپوزیت در دمای C°1750 و زمان min 17 کامل شد. با استفاده از الگوی پراش اشعه X و روش ریتولد میانگین اندازه کریستالیتهای فازهای ZrB2، SiC و ZrC به ترتیب 77، 62 و 56 نانومتر به دست آمد. سینتر این کامپوزیت با پودرهای سنتزی جدید موجب ساخت قطعهای با دانسیتۀ نسبی % 3/99، استحکام خمشی MPa 563، سختی ویکرز GPa 18 و چقرمگی شکست MPa.m1/2 9/4 شد. تصاویر FESEM از نمونۀ سینتر شده نیز ساختاری چگال و یکنواخت را نشان داد که سه فاز ZrB2، SiC و ZrC به خوبی به یکدیگر متصل شده و پیوستگی مناسبی دارند. پرونده مقاله