ساخت سراميك آلومينا و كامپوزيت آلومينا – زيركونيا به روش ريخته‌گري ژله‌اي با استفاده از زيركونياي پايدارشده با ايتريا

ريخته گري ژله اي به عنوان روشي نوين و بهينه و آسان در ساخت سراميك، با قابليت شكل دهي سراميك به اشكال پيچيده در سال هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. اين روش تركيبي از شيمي پليمر و فرآيند ريخته گري دوغابي است كه در آن دوغاب غليظي از پودر سراميك و مونومرهاي آلي داخل قالب ريخته شده و با گرفتن شكل قالب به خود، درجا به پليمر تبديل مي شود. پژوهش هاي زيادي در رابطه با رئولوژي دوغاب هاي استفاده شده در روش ريخته گري ژله اي انجام يافته است اما نتايج چنداني در رابطه با خواص فيزيكي و مكانيكي كامپوزيت هاي آلومينازيركونياي ساخته شده با اين روش وجود ندارد. در اين پژوهش نمونه سراميك آلومينا (A100) با ميزان 45% حجمي پودر آلومينا در دوغاب و نمونه كامپوزيت آلومينا - زيركونيا (A90-Z10) با ميزان 45% حجمي از مخلوط پودرهاي سراميكي در دوغاب، كه اين ميزان پودر مخلوط شامل 90% حجمي آلومينا و 10% حجمي زيركونياي پايدار شده با ايتريا است، با استفاده از روش ريخته گري ژله اي ساخته شدند و نهايتا قطعات در دماي ˚C1650 تف جوشي شدند. نتايج حاصل از پراش اشعه ايكس حضور فاز تتراگونال زيركونيا را در كامپوزيت آلومينا - زيركونيا تاييد كرده است. تصاوير حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي ساختار يكنواختي را براي دو نمونه ساخته شده A100 و A90-Z10 نشان مي دهد و براي نمونه A90-Z10 بيانگر توزيع نسبتا يكنواخت ذرات زيركونيا در زمينه آلومينا است. نتايج حاصل از خواص فيزيكي نشان داد كه مي توان با روش ريخته گري ژله اي به ميزان چگالي نسبي مطلوبي براي ساخت كامپوزيت آلومينا - زيركونيا (89.7%) دست يافت. نتايج حاصل از خواص مكانيكي نشان داد كه با افزودن تقويت كننده زيركونيا به قطعات آلومينايي، استحكام خمشي و چقرمگي قطعه كامپوزيت (A90-Z10) در برابر قطعه آلوميناي خالص (A100) به ترتيب در حدود 13.27% و 28.94% افزايش داشته است. از طرفي سختي قطعه كامپوزيت نسبت به قطعه آلوميناي خالص به ميزان 9.7% كاهش داشته است.