بهينه‌سازي خواص مكانيكي و دي‌الكتريك بوسيله كنترل تراكم‌پذيري و ريزساختار در سراميك‌هاي نيتريد سيليسيم تهيه شده به روش پرس داغ

سراميك‌‌هاي نيتريد سيليسيم موادي با خواص مكانيكي، دي‌الكتريك و حرارتي عالي هستند كه با دارا بودن چنين ويژگي‌هايي يكي از كانديدهاي اصلي جهت كاربرد در شرايط محيطي دما بالا است. در اين پژوهش اثر دماي تف‌جوشي بر كنترل ريزساختار و تراكم پذيري و بهينه‌سازي خواص مكانيكي و دي‌الكتريك سراميك‌هاي نيتريد سيليسيم تهيه شده به روش پرس داغ در دماهاي مختلف 1500، 1600، 1700 و 1800 درجه سانتيگراد بررسي شده است. از دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش اشعه ايكس به ترتيب جهت بررسي ريزساختار و آناليز فازهاي تشكيل شده استفاده شده است. طبق الگوي پراش حاصل از پرتو ايكس و رابطه گازارا-مسير، در نمونه‌هاي سينتر شده در دماي 1600 و1700 درجه سانتيگراد همه فاز آلفا به بتا تبديل شده و در نمونه سينتر شده در دماي 1500 درجه سانتيگراد ميزان تبديل 95.45% بوده است. نتايج حاكي از آن است كه افزايش دماي تف‌جوشي از1500 به 1800 درجه سانتيگراد منجر به درشت‌تر شدن دانه‌هاي ميله‌اي شكل و دستيابي به ريزساختار دوگانه شده و قطر متوسط دانه‌ها از 0.7 ميكرومتر به 1.34 ميكرومتر افزايش يافته است. نمونه سينتر شده در دماي 1500درجه سانتيگراد با دارا بودن كمترين مقدار قطر متوسط ( 0.7 ميكرومتر) در بين ساير نمونه‌ها، بيشترين مقدار استحكام خمشي 9.5 ± 550 مگاپاسكال را به خود اختصاص داده است. با افزايش اندازه متوسط دانه‌ها و كاهش نسبت فازي alpha;/ beta; در اثر افزايش دماي تف‌جوشي، ميانگين ثابت دي‌الكتريك و تانژانت اتلاف نمونه‌ها به ترتيب از 4.5 به 9.2 و از 0.099 به 0.22 افزايش يافته است.