همجوشي كامپوزيت هاي آلومينا-مولايت-زيركنيا با استفاده از حرارت دهي مايكروويو

Sintering of alumina-mullite-zirconia composites using microwave heating

در اين پژوهش تلاش شد تا كامپوزيت هاي آلومينا-مولايت-زيركنيا با استفاده از حرارت دهي مايكروويو سينتر شود. مواد اوليه مورد استفاده، پودرهاي آلومينا و زيركن بوده كه پس از مخلوط سازي مناسب با استفاده از آسياب تر در آسياب ماهواره اي، با فشار 250 مگاپاسكال پرس شد. زمان مخلوط كردن پودر در آسياب و زمان سينتر از جمله پارامترهاي مورد پژوهش در اين مقاله است. به منظور سينتر، نمونه هاي تهيه شده در دماي 1550 درجه سانتيگراد در كوره مايكروويو به مدت 90 و 60 دقيقه حرارت-دهي شدند. چگالي و تخلخل نمونه ها، استحكام خمشي سه نقطه اي، سختي، ريزساختار و آناليز فازي كامپوزيت هاي تهيه شده اندازه گيري و با نمونه تهيه شده در كوره معمولي مقايسه شد. نتايج نشان داد استفاده از كوره مايكروويو علاوه بر صرفه جويي در هزينه و زمان، موجب دست يابي به چگالي بالا و تشكيل بيشتر فاز زيركنياي تتراگونال و استحكام عالي در كامپوزيت هاي آلومينا-مولايت-زيركنيا مي شود.

In this study, the sintering of alumina-mullite-zirconia composites using microwave heating has been examined. Raw materials were alumina and zircon powders which have been mixed uniformly using wet milling by a planetary mill and then pressed at 250 MPa pressure. Time of milling and time of sintering are of investigated parameters in this paper. In order to achieve sintering, prepared samples were heated at the temperatures of 1550°C for 60 and 90 minutes in a microwave oven. Density, porosity, three-point bending strength, hardness, microstructure and phase analysis of prepared samples were measured and compared with those samples sintered in conventional furnace. Results showed that using microwave sintering can economize time and cost; it can also yield to a high density, more tetragonal zirconia formation and extraordinary strength of alumina-mullite-zirconia composites.