عنوان مقاله :
مطالعه رفتار مقاومت به شوك حرارتي كامپوزيتهاي ميكروني و نانوساختار آلومينا/ تيتانات آلومينيوم تهيه شده به روش زينتر واكنشي درجا
عنوان به زبان ديگر :
Thermal Shock Behavior Study of the Micro and Nano Structured Alumina/Aluminum Titnate Composites Prepared by in-Situ Reaction Sintering
پديد آورندگان :
سبحاني، منوچهر دانشگاه سمنان - دانشكده مهندسي مواد و متالوژي , عبادزاده، تورج پژوهشگاه مواد و انرژي - پژوهشكده سراميك، كرج , رحيمي پور، محمدرضا پژوهشگاه مواد و انرژي - پژوهشكده سراميك، كرج
كليدواژه :
كامپوزيت آلومينا/تيتانات آلومينيوم , شوك حرارتي , زينتر درجا , نانو كامپوزيت
چكيده فارسي :
در تحقيق حاضر رفتار مقاومت به شوك حرارتي آلوميناي تك فاز و دو نوع كامپوزيت نانو و ميكروساختار از آلومينا/تيتانات آلومينيوم حاوي 20 درصد وزني فاز ثانويه، به روش تجربي آزمون كوئينچ-استحكام مورد مطالعه قرار گرفته است. كامپوزيت ها با افزودن دو نوع TiO2 در مقياس ميكرو و نانومتر به آلومينا جهت تشكيل فاز ثانويه، ساخته شدند. پودرهاي اوليه بصورت دوغاب با هم مخلوط شده و پس از خشك كردن، نمونه ها توسط پرس تهيه شدند. فاز تيتانات آلومينيوم طي فرآيند زينتر واكنشي درجا از فازهاي TiO2 و Al2O3 حين عمليات زينتزيگ در كوره تشكيل شد. كامپوزيت هاي تهيه شده با انجام آزمون مقاومت به شوك حرارتي با نمودارهاي s-DT و آزمونهاي پراش اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني با گسيل ميداني (FESEM) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج حاكي از تشكيل كامل فاز ثانويه تيتانات آلومينيوم (Al2TiO5) طي افزودن هر دو نوع TiO2 در زمينه آلومينايي بود. فاز ثانويه در كامپوزيت نانو ساختار بصورت لايه هاي ظريف در مقياس نانو در محل تقاطع دانههاي زمينه مشاهده شد. نتايج نشان دهنده مقادير مقاومت به شوك 230 ، 265 و ˚C290 به ترتيب براي نمونه هاي: آلوميناي تك فاز، كامپوزيت ميكروني و نانوكامپوزيت بودند. اين افزايش مقدار مقاومت به شوك حرارتي در كامپوزيتها نسبت به آلومينا را ميتوان به بالا بودن مقاومت به شوك فاز ثانويه تيتانات آلومينيوم نسبت به آلومينا و همچنين رفتار منحني R در چقرمگي كامپوزيت ها و فعال شدن مكانيسم ميكرو ترك شدن نسبت داد.
چكيده لاتين :
In the present study thermal shock behavior of monolothic alumina and two types of micro and nano
aluminum tianate composites have been studied using quench-strength method. The powders were wet mixed and the
slurry dried. Then the grinded powders were formed by isostatic pressing. The composites were prepared by in-situ
reaction sintering of alumina with nano and micronized TiO2 addition to formation of 20 wt.% aluminum titanate as
secondary phase. Investigations were carried out by -DT curves, X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning
electron microscopy (FESEM) analysis. The results revealed fully formation of Al2TiO5 phases in the both case of
micro and nano titania as a result of Al2O3 and TiO2 reaction sintering. The nano layer structure of the Al2TiO5 was
formed at the triple junction of the alumina grains. Also thermal shock values of the alumina, micro and nano
composites were measured about 230, 265 and 290 °C, respectively. Thermal shock increment of the composite in the
comparison of the alumina can be related to the secondary phase effect on the rising toughness curve (R-curve) and
microcracking of the composites.
عنوان نشريه :
مواد و فناوري هاي پيشرفته
عنوان نشريه :
مواد و فناوري هاي پيشرفته