تقويت مقاومت مكانيكي و اكسايشي كامپوزيت كربن پيرولتيك-سيليكون كربيد به منظور استفاده از آن در ساخت فطعات ديرگداز و ساينده ها

كربن پيروليتيك داراي خواص مكانيكي و خواص مناسبي براي كاربردهاي مختلفي است اما مي توان با كامپوزيت كردن آن با تركيبي همانند سيليكون كربيد، خواص آن را بهبود داد تا عملكرد آن بهبود يابد. خواصي مانند مقاومت سايشي، مقاومت اكسايشي و ساير خواص مكانيكي را مي توان با كامپوزيت كردن كربن پيروليتيك با سيليكون كربيد بهبود داد. به همين منظور در تحقيق حاضر، كامپوزيت پيروليتيك كربن – سيليكون كربيد ) PyC-SiC ( ، با استفاده از روش ترسيب بخار شيميايي (CVD) بر بستر گرافيت تهيه شد. براي اينكه كامپوزيت شدن در ابعاد نانو صورت بگيرد اين كامپوزيت ها به روش ترسيب همزمان كربن پيروليتيك و سيليكون كربيد تهيه شدند. بررسي ها نشان داد كه متغيرهايي نظير دماي فرايند، نسبت گازها و زمان ماند بر خواص اكسايشي و مكانيكي كامپوزيت اثر مي گذارند. بر اساس اين متغيرها، شرايط انجام آزمايش براي ساخت نمونه هاي مختلف تعيين گرديد. مقاومت سايشي و ضريب اصطكاك نمونه ها پس از ساخت، با استفاده از دستگاه تريبومتر پين بر روي ديسك و به روش استانداردASTM G99 بدست آمد. با رسم نمودار ضريب اصطكاك در مقابل زمان براي هر نمونه ميتوان ضريب اصطكاك نمونه هاي مختلف را با يكديگر مقايسه كرد. همچنين از روي نمودار كاهش وزن نمونه در برابر فاصله طي شده مي توان نتيجه گيري كرد كه كدام نمونه مقاومت سايشي بالاتري دارد. آزمايش نانوفرورفتگي روشي است كه با استفاده از آن مي توان خواص مكانيكي مواد از جمله سختي، مدول الاستيسيته، چقرمگي و غيره را تعيين كرد. خواص نانومكانيكي سطح پوشش هاي بدست آمده، شامل سختي، مدول الاستيك و مقاومت به خراش با انجام آزمون نانودندانه گذاري بر اساس استاندارد ISO 14577 با استفاده از دستگاه نانونفوذ و در دماي محيط بررسي و محاسبه شد. همچنين آزمون گرماوزن سنجي براي اندازهگيري پايداري حرارتي و تغييرات كمي جرم قطعات به صورت تابعي از دما انجام شد. در ادامه سعي شد بين ساختار كامپوزيت تهيه شده و خواص نهايي آن ارتباط برقرار شود. نتايج آزمون ها نشان دادند كه افزايش مقدار سيليكون كربيد جاسازي شده در نانوكامپوزيت باعث افزايش سختي و مقاومت اكسايشي نانوكامپوزيت مي شود و مي توان با تغيير مقدار محتواي سيليكون كربيد، سختي و مقاومت اكسايشي را در مقدار دلخواه تنظيم كرد.