ارزيابي تأثير پارامترهاي رئولوژيكي سوسپانسيون حاوي نانو ذرات ايتريا با افزودني زيركونيا بر فرآيند ريخته‌گري دوغابي

/

ايتريا به دليل داشتن پايداري شيميايي، نقطه ذوب بالا (Cº2430)، شفافيت در طيف وسيعي از طول موج‌ها (µm8-2/0)، مقاومت گرمايي، مقاومت به خوردگي و هدايت حرارتي بالا، به عنوان يك ماده اپتيكي بسيار خوب شناخته مي شود. همچنين، افزودن زيركونيا به ايتريا منجر به كاهش دماي تف‌جوشي و در نتيجه كاهش تحرك مرزدانه‌ها و كاهش رشد دانه‌ها مي گردد. بنابراين، تخلخل‌ها راحت‌تر و به‌طور كامل خارج شده و شفافيت ايتريا افزايش مي‌يابد. در سراميك ها، براي ايجاد ريزساختار همگن، توزيع حفرات مناسب، افزايش چگالي خام و رسيدن به چگالي نهايي بالا و در نتيجه افزايش شفافيت، از روش ريخته‌گري دوغابي سوسپانسيون حاوي ماده سراميكي استفاده مي‌شود. از آنجا كه نانو ذرات عمدتاً تمايل شديدي به كلوخه شدن دارند، از اين‌ رو ساخت سوسپانسيون مي‌بايست كنترل‌شده باشد. در اين پژوهش، براي توليد بدنه خام از روش ريخته گري دوغابي استفاده شد. بهينه‌سازي پارامترهاي مؤثر در فرآيند ريخته‌گري دوغابي از جمله ميزان و نوع پراكنده ساز، مقدار pH سوسپانسيون و روش كلوخه‌زدايي حائز اهميت است. از آزمون‌هاي ته نشيني رسوب و ويسكوزيته سنجي به منظور بررسي پايداري و رفتار رئولوژيكي دوغاب و همچنين از FE-SEM به منظور بررسي سطح شكست نمونه ريخته‌گري دوغابي شده استفاده گرديد. نتايج بررسي‌ها نشان داد كه پايداري سوسپانسيون به منظور انجام فرآيند ريخته‌گري دوغابي در 5/9=pH به دست مي‌آيد. با افزايش ميزان پراكنده‌ساز از نوع دولاپيكس‌CE64 از 5/0تا 2 درصد، ويسكوزيته سوسپانسيون كاهش و پس از آن افزايش پيدا مي‌كند. همچنين، اثر كلوخه‌زدايي بر رفتار رئولوژي سوسپانسيون نيز بررسي گرديد.