بررسی تاثیر کمک زینترهای غیراکسیدی بر خواص کامپوزیت­ ها­ی پایه کاربید تانتالوم

پژوهشگر: فیروز رضایی بابره

استاد راهنما: دکتر مهدی قاسمی کاکرودی، دکتر محمد رضوانی

دانشگاه تبریز

تابستان ۱۳۹۵

چکیده: کامپوزیت های پایه کاربید تانتالوم با افزودنی های کاربید وانادیم، نانو ذرات گرافیت و نانو ذرات کربن سیاه در نسبت های مختلف به عنوان کمک زینتر برای بهبود چگالش و ویژگی های مکانیکی از جمله چقرمگی شکست و در نتیجه مقاومت به شوک حرارتی پرس گرم شدند. پرس گرم کامپوزیت ها در دماهای ۱۷۰۰، ۱۸۰۰، ۱۹۰۰ و ºC ۲۰۰۰  به مدت زمان ۴۵ دقیقه تحت فشار MPa ۴۰ انجام شد. سپس، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت ها مانند چگالی نسبی، تخلخل، سختی و چقرمگی شکست اندازه گیری شد. همچنین، بررسی های ریزساختاری و آنالیز‌های فازی مقطع پرداخت کاری شده و مقطع شکست نمونه‌های پرس گرم شده انجام گرفت. کامپوزیت‌های پرس گرم شده دارای ریزساختار همگن بوده و هیچ گونه ناخالصی قابل شناسایی در فرآیند مخلوط سازی وارد مخلوط پودری نشد. در ریزساختار کاربید تانتالوم خالص رشد دانه بسیار قابل توجهی وجود داشت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های پرس گرم شده، ایجاد محلول جامد بین کاربیدهای تانتالوم، هافنیم، وانادیم و در نتیجه تشکیل یک ریزساختار تک فاز را نشان داد. همچنین، افزودن نانو ذرات گرافیت و نانو ذرات کربن سیاه به کامپوزیت ها موجب بهبود چگالش و دستیابی به چگالی نسبی ۱۰۰ درصد شد. با افزودن کاربید هافنیم و کاربید وانادیم به کاربید تانتالوم سختی ویکرز از ۱۵ به GPa ۲۳ افزایش یافت.