دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

صفحه اصلی / دومین کنفرانس ملی فناوری های نوین در انرژی و مواد

بررسی تأثیر گرافیت بر خواص مکانیکی کامپوزیتZrO2-Al2O3-Graphite ساخته شده به روش SPS

نویسندگان :

مهدی پورملکی¹ زهره بلک²

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

کلمات کلیدی :

ZrO2-Al2O3،چقرمگی شکست،سختی،سایش

چکیده :

هدف از این پژوهش بررسی تأثیر افزودن گرافیت بر خواص مکانیکی کامپوزیت ZrO2-Al2O3 است. به این منظور مقادیر %Vol 2، 4 و 6 گرافیت به کامپوزیت ZrO2-Al2O3 افزوده شد و پودرهای حاصله به روش SPS تفجوشی گردیدند. ریزساختار نمونه‌ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی، چگالی نسبی و سختی به ترتیب با روش‌های ارشمیدس و راکول مورد ارزیابی قرار گرفت. چگالی نسبی نمونه ZrO2-Al2O3 خالص 5/98 درصد بود که با افزودن 4 درصد حجمی گرافیت، این مقدار 1 درصد افزایش یافته و به 5/99 درصد رسید؛ اما با افزایش میزان گرافیت و رسیدن به 6 درصد حجمی، به دلیل سبک بودن گرافیت چگالی نسبی کاهش یافت و به 5/97 درصد رسید. نتایج سختی سنجی نشان داد که سختی این کامپوزیت‌ها با افزودن 2 و 4 درصد حجمی گرافیت افزایش یافته و از HRC 6/45 به HRC 7/57 رسیده است. اما با افزودن 6 درصد حجمی گرافیت، سختی کامپوزیت ZrO2-Al2O3-G اندکی کاهش پیدا کرد و از HRC 7/57 به HRC 6/54 رسید. به کمک اندازه‌گیری طول ترک‌های ایجاد شده در آزمون سختی، چقرمگی شکست محاسبه شد. در کامپوزیت‌های ZrO2-Al2O3-4,6%vol Gچقرمگی شکست افزایش یافت. حضور گرافیت نرم در زمینه، ضریب اصطکاک را کاهش داد و سبب بهبود مقاومت به سایش کامپوزیت‌ها گردید.