بررسي اثر افزودن نشاسته بر ريخته گري ژلي بدنه هاي متخلخل آلومينايي

Survey on influence of starch addition on gel casting of porous alumina bodies

هدف تحقيق حاضر، بررسي اثر مقدار نشاسته ي ذرت و دماي زينتر بر ريزساختار، خواص فيزيكي و مكانيكي بدنه هاي متخلخل آلومينايي توليد شده به روش ريخته گري ژلي مي باشد. نمونه هاي حاوي 60/5، 63 و 65/5% وزني آلومينا (به ترتيب حاوي 7/5، 5 و 2/5% نشاسته ي ذرت) به مدت 3 ساعت در بال ميل آسيا شدند، سپس درون قالب هاي پليمري ريخته شده و 2 ساعت در خشك كن با دماي oC86 قرار داده شده تا ژله اي شوند. نمونه هاي خشك شده به مدت 1 ساعت در دماهاي oC1400، 1450 و 1500 زينتر شدند. پس از زينتر در دماهاي مختلف، نمونه ها چگالي كلي g.cm-368/1-1/41، تخلخل باز 62/01-53/92% و استحكام فشاري سرد 3/82-0/98مگاپاسكال را نشان دادند. بررسي هاي فازي نشان مي دهند كه پيك هاي به وجود آمده در دماي oC1500 مربوط به فاز α-آلومينا مي باشد. هم چنين از لحاظ ريزساختاري، تخلخل هاي بزرگ ناشي از سوختن نشاسته در نمونه ها مشاهده مي شود كه به وسيله ي گردنه هاي كوچكي به يكديگر متصل شده اند كه اين موجب به هم پيوستگي تخلخل ها و افزايش گذردهي آن ها مي شود.

The aim of this research is to study the influence of starch content and sintering temperature on microstructure، physical and mechanical properties of porous alumina bodies prepared by gel casting. Samples with 60.5، 63 and 65.5 wt% alumina and 7.5، 5 and 2.5 wt% corn starch، respectively، were ball milled 3 hours، casted into the molds and heated into drier (86 oC، 2 h) to gelatinization process. The dried samples were sintered 1h at 1400، 1450 and 1500 oC. After sintering، the samples properties were reported: bulk density 1.41-1.68 g.cm-3، open porosity 53.92-62.01% and Cold Crushing Strength (CCS) 0.98-3.82 MPa. Phase Analysis of the samples in 1500oC showed the peaks of α-alumina phase Also، Microstructural evaluation showed large pores remaining connected by small necks after starch burning out which caused interconnecting porosities and permeability increase.