بررسي چگالش پودر نانوكامپوزيت SiC-B4C حاصل از سنتز خود احتراقي فعال شده مكانيكي (MASHS) با استفاده از روش سينترينگ جرقه پلاسما (SPS)

Study of spark plasma sintering of SiC-B4C nanocomposite synthesized by mechanically activated self-propagating high-temperature synthesis (MASHS)

پودر نانوكامپوزيت SiC-B4C به صورت درجا و به روش سنتز خود احتراقي فعال شده ي مكانيكي با نسبت مولي 1 به 1 سنتز شد. مواد اوليه شامل سيليسيم، گرافيت، اكسيد بور و منيزيم بودند. از مواد اوليه پس از توزين و آسيا كاري، بوسيله پرس سرد تك محور نمونه تهيه شد. نمونه ها در كوره تيوبي با اتمسفر تحت كنترل آرگون و دماي °C900 سنتز شدند. جهت حذف اكسيد منيزيم از اسيد شويي بوسيله اسيد كلريدريك استفاده شد. آناليز XRD از محصول سنتز و اسيد شويي شده نشان دهنده موفقيت اسيد شويي در تخليص محصول واكنش احتراقي بود. با تحليل الگوي پراش محصول اسيد شويي شده، ميانگين اندازه بلورك هاي كاربيد سيليسيم و كاربيد بور زير nm15 محاسبه شدند. تصاوير SEM و TEM نشان دهنده تشكيل كامپوزيت سنتز شده از دانه ها و بلورك هاي نانومتري بودند. طبق آناليز اندازه ذره از محصول اسيد شويي شده، 5/91% از ذرات نانوكامپوزيت سنتز شده زير nm500 و 6/42% زير nm100 بودند. چگالش پودر نانوكامپوزيت SiC-B4C سنتز شده با استفاده از روش سينترينگ جرقه پلاسما (SPS) در دماي °C1700و اتمسفر كنترل شده آرگون انجام شد. قطعه به دست آمده داراي چگالي بالك 26/73% و چگالي ظاهري 83/97% نسبت به چگالي پودر كامپوزيت بود. ميكروسختي و استحكام خمشي نمونه سينتر شده به ترتيب GPa5 و MPa260 اندازه گيري شد. نتايج آزمون ميكرو سختي و استحكام خمشي نشان دهنده تاثير بيشتر تخلخل ها بر كاهش مقدار سختي نسبت به كاهش استحكام خمشي بود. الگوي XRD تهيه شده از نمونه سينتر شده نشان دهنده پايداري كامپوزيت SiC-B4C در دماي سينترينگ و خلوص مناسب نمونه بود