بررسي تأثير افزودن TiB2 بر خواص مكانيكي و رفتار اكسيداسيون حرارتي نانوكامپوزيت ZrB2-SiC-TiB2 تف‌جوشي شده به روش بدون فشار

سراميك‌هاي فوق دما بالا به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد، پتانسيل كافي براي كاربردهاي هوافضايي، نظامي و صنعتي را دارا مي‌باشند. يكي از اين سراميك‌ها كامپوزيت ZrB2 ‒SiC است كه مورد توجه واقع شده و تحقيقات بسياري روي آن صورت گرفته است. در اين تحقيق اثر افزودن TiB2 بر رفتار تف‌جوشي بدون فشار، خواص مكانيكي، ريزساختاري و حرارتي نانوكامپوزيت ZrB2 ‒SiC مطالعه شد. بدين منظور ذرات TiB2 با مقادير متفاوت 0، 5، 10، 15، 20، 25 و 30 درصد‌ وزني و ذرات B4C به مقدار ثابت 3 درصد وزني به زمينه نانوكامپوزيت ZrB2 ‒15/5 vol.% SiCnano/micron افزوده شدند. تركيبات بدست آمده توسط آسياب ماهواره‌اي به مدت 2 ساعت با سرعت rpm300 آسياب شدند. مخلوط‌هاي حاصل ابتدا توسط پرس تك محوري با فشار MPa100 پرس شدند و سپس تحت فرآيند پرس ايزواستاتيك سرد (CIP) با فشار  MPa200 قرار گرفتند. در ادامه نمونه‌ها در دماي °C2100 تحت اتمسفر آرگون به روش بدون فشار تف‌جوشي شدند. نتايج حاصل شده نشان داد كه تشكيل محلول جامد B2(Zr,Ti) در تركيبات منجر به بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي در نمونه‌ها شده است. نتايج بدست آمده از بررسي تركيبات مختلف نشان داد كه بالاترين خواص در نمونه حاوي 30 درصد وزني TiB2 با چگالي نسبي 96/66%، سختي و چقرمگي شكست GPa 16/74 و MPa.m1/2 4/69  بدست آمد. نتايج نشان داد كه با افزودن TiB2 بهبودي در ميزان مقاومت به اكسيداسيون نمونه‌ها حاصل نشده و بالاترين مقاومت به اكسيداسيون در نمونه فاقد تقويت‌كننده TiB2 با نرخ فرسايش جرمي و خطي  mg/s1/37 و  mm/s1/03 مشاهده شده است.