اثر بارجامد بررفتار رئولوژي و زمان ژله اي شدن در ريخته گري ژلي سيليسيم

The effect of solid content on rheological behaviour and time of gelation in Si gel-casting

ريخته گري ژلي از جمله روش هاي مرسوم تهيه بدنه هاي سراميكي و فلزي بر پايه روش هاي كلوييدي است. هدف اصلي اين تحقيق بررسي و ساخت بدنه هاي متخلخل ريخته گري ژلي سيليسيم است. به منظور رسيدن به اين هدف پارامترهاي ريخته گري ژلي و رفتار رئولوژيكي دوغاب سيليسيم در بارهاي جامد مختلف بررسي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش بار جامد سيليسيم از30 درصد حجمي به 35 درصد حجمي ويسكوزيته دوغاب سيليسيم به طور چشم گيري افزايش مي يابد. افزايش بار جامد زمان ژلاسيون را %50 كاهش مي دهد. بدنه هاي خام نهايي سيليسيم به دست آمده با بار جامد30 درصد حجمي داراي 43 درصد حجمي تخلخل و MPa 19 استحكام خمشي خام است و با بار جامد 35 درصد حجمي داراي 38 درصد حجمي تخلخل وMPa 23 استحكام خمشي خام است. نتايج DTA/TG نشان داد كه مواد منومري در محدوده دماييC° 600-350 از قطعه خارج مي شوند. ريزساختار بدنه هاي به دست آمده با كمك ميكروسكوپ الكترونيكي بررسي شد كه نشان دهنده تخلخل هاي يكنواخت و در ارتباط با يكديگر بود.

Gel-casting is a novel method to fabricate ceramic and metal bodies based on colloidal process. The main goal of this study is to prepare and investigate about porous silicon bodies via gel-casting. To this end، gel-casting parameters and rheological behaviour of silicon suspensions in different amount of solid content were studied. The results show that increasing in the amount of solid content from 30vol% to 35vol% have a strong effect on the viscosity of the Si suspensions. On the other side، increasing the solid content by 5% causes 50% decreasing in the time of gelation. As a result of gel-casting، the green sample having 30vol% solid content has 43vol% porosity and 19MPa flexural strength. The sample with 35vol% solid content has 38vol% porosity and 23MPa flexural strength. Considering to the DTA/TG the polymeric materials burn out between 350-600 C°. Based on SEM analysis، the final silicon-bodies have uniform microstructures with high levels of interconnectivity porosity.