تاثير پارامترهاي موثر بر رفتار جرياني دوغاب نيتريد سيليسيم- نشاسته به منظور ساخت قطعات متخلخل نيتريد سيليسيمي به روش ريخته گري ژلي

The Effect of Rheological Parameters on the Behavior of Silicon Nitride-Starch Slurry Used in Gelcasting Porous Silicon Nitride

در اين پژوهش، رفتار جرياني و پايداري دوغاب متشكل از نيتريد سيليسيم، آلومينا، ايتريا و نشاسته، با هدف توسعه روش ريخته گري ژلي با استفاده از نشاسته براي ساخت قطعات نيتريد سيليسيمي متخلخل بررسي شده است. براي پايدارسازي دوغاب، از پراكنده ساز دولاپيكس سي اي 64 (Dolapix CE64) استفاده شد. تاثير عواملي چون اكسيد كردن سطحي پودر نيتريد سيليسيم، مقدار پراكنده ساز، ميزان بار جامد و مقدار نشاسته بر رفتار جرياني و گرانروي دوغاب هاي متشكل از نيتريد سيليسيم و نشاسته بررسي شد تا دوغابي پايدار و با گرانروي مناسب به دست آيد. اكسيد كردن سطحي پودر نيتريد سيليسيم در دماي 800 درجه سانتي گراد به مدت دو ساعت باعث كاهش گرانروي دوغاب شد. بهترين حالت مقدار پراكنده ساز 0/4 درصد وزني نسبت به بار جامد به دست آمد. همچنين دوغاب هايي با بار جامد 30 تا 40 درصد حجمي و مقدار نشاسته 7/5 تا 25 درصد حجمي نسبت به بار جامد داراي گرانروي مناسب و پايداري كافي براي ريخته گري بودند.

In this research, the rheological behavior and stability of suspensions containing Si3N4, Al2O3, Y2O3 and starch were investigated in order to use them in the starch consolidation casting of porous silicon nitride. Dolapix CE64 was used as the dispersant. Then, the effect of some parameters such as Si3N4 surface oxidation, dispersant content, solid loading and starch content on the viscosity and rheological behavior of Si3N4-starch slurry was determined. Surface oxidation of Si3N4 powder at 800°C for 2 hours reduced the viscosity of the slurry, effectively. The best dispersant content was 0.4 wt. %, relative to ceramic powders. Slurries containing 30 to 40 vol. % and 7.5 to 25 vol. % starch, relative to total solid loading, had the suitable viscosity and the sufficient stability for casting by the starch consolidation method.