بررسي تأثير افزودن ذرات دي سليسيد موليبدن، كاربيد بور و كاربيد سيليسيم بر استحكام خمشي و رفتار تف‌جوشي بدون فشار كامپوزيت فوق دما بالاي ZrB2 HfB2

Investigation of Molybdenum Disilicide, Boron Carbide and Silicon Carbide Particles on Flexural Strength and Pressureless Sintering Behavior of ZrB2 HfB2 Ultra High Temperature Composite

در اين تحقيق، كامپوزيت ZrB2 HfB2 به روش تف‌جوشي بدون فشار توليد و از پودرهاي SiC، MoSi2 و B4C به عنوان افزودني استفاده شد. براي ساخت نمونه‌هاي كامپوزيتي، ابتدا پودر ZrB2 به مدت 2 ساعت آسياب و سپس ذرات تقويت كننده به آن اضافه شد. مخلوط كامپوزيتي حاصل با استفاده از فرايندپرس هم فشار سرد (CIP) شكل داده شد و پس از پيروليز، در دو دماي oC2100 و oC2150 تحت عمليات تف‌جوشي قرار گرفت. براي مقايسه اثرات افزودني‌هاي مختلف بر رفتار تف‌جوشي بدون فشار و خواص مكانيكي كامپوزيت ZrB2 HfB2 از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به طيف‌سنج EDS، آزمون خمش و اندازه گيري سرعت صوت به روش التراسونيك (براي اندازه‌گيري مدول الاستيك) استفاده شد. با توجه به نتايج به دست آمده، نمونه‌هاي حاوي ذرات MoSi2 و SiC نانو بيش‌ترين ميزان استحكام خمشي را دارا بودند. علاوه بر اين، استحكام خمشي نمونه‌ها با افزايش دماي تف‌جوشي از oC2100 به oC2150 افزايش يافت كه بيانگر بهبود فرايندتف‌جوشي در دماي oC2150 است.

In this study, ZrB2 HfB2 composite was produced by pressureless sintering method. MoSi2 B4C and SiC particles were used as reinforcement. ZrB2 powder was milled in planetary ball mill apparatus and then reinforcement particles were added to the milled powder. The composite powders were then CIPed and sintered at 2100oC and 2150oC. Scanning electron microscopy (SEM) with an energy dispersive X ray spectrometer (EDS), flexural test, and resonance frequency method were used to compare the added particle effects on mechanical properties and pressureless sintering behavior of ZrB2 HfB2 composite. The analysis showed that the ZrB2 HfB2 MoSi2 SiCnano composite displays the largest gain in flexural strength. Furthermore, increasing the sintering temperature leads to an increase in flexural strength of sles.