لیست اختراعات سيما ملائي
هدف اين تحقيق ساخت كامپوزيت متخلخل گرادياني (FGM) آلومينا - اكسيد نيكل توسط روش ريخته گري دوغابي ميباشد. اين تحقيق در حوزه فني مهندسي مواد و متالورژي مي باشد. سرمت ها يا كامپوزيت هاي سراميك-فلز با توجه به برخورداري همزمان از خواص فلزات و سراميك ها كاربردهاي بسياري پيدا نموده اند. روش هاي بسيار متنوعي براي توليد اين نوع كامپوزيت ها وجود دارد. به عنوان مثال مي توان از روش متالورژي پودر، روش هاي ذوبي و... نام برد. يكي از متداول ترين روشهاي شكل دهي و توليد قطعات سراميكي روش ريخته گري دوغابي است كه با استفاده از اين روش ميتوان قطعات با اشكال هندسي متفاوتي را توليد نمود. در اين تحقيق امكان استفاده از اين شيوه در توليد كامپوزيت هاي سراميك-فلز مورد بررسي قرار گرفت روش ريختهگري دوغابي روشي ارزان در توليد كامپوزيتهاي زمينه سراميكي ميباشد. توسط اين روش ميتوان اشكال پيچيدهاي كه امكان ساخت آنها با ساير روشها غير ممكن است را توليد نمود. همچنين با استفاده از كنترل شرايط توليد در روش ريخته گري دوغابي ميتوان كامپوزيت گرادياني سراميك- فلز ساخت و به توزيع پيوسته و تدريجي گراديان ذرات فلزي در زمينه سراميكي دست يافت. در يك ماده گرادياني پيوسته مشكلات مربوط به فصل مشترك بين لايههاي تركيبات مختلف حذف ميگردد در تمام تحقيقاتي كه قبلا براي توليد كامپوزيت سراميك – فلز به روش ريختهگري دوغابي صورت پذيرفته، يك ماده سراميكي براي زمينه و يك فلز به عنوان فاز تقويتكننده مورد استفاده قرار ميگرفت و به علت خواص متفاوت سراميك وفلز در سوسپانسيون، مشكل عمده كنترل رئولوژي دوغاب بود. بهمين علت تحقيقات خيلي اندكي جهت توليد كامپوزيت سراميك – فلز به روش ريختهگري دوغابي صورت گرفته است. براي رفع اين مشكل، در پژوهش اخير براي اولين بار از دو ماده سراميكي جهت توليد كامپوزيت سراميك – فلز به روش ريختهگري دوغابي استفاده گرديد. مواد اوليه مورد استفاده، آلومينا و اكسيد نيكل بودند و براي تبديل اكسيد نيكل به نيكل فلزي در حين فرايند تفجوشي از كربن به عنوان عامل احياء كننده استفاده شد. با به كار بردن كربن، در قطعه نهايي تخلخل ايجاد ميگردد. ذرات اكسيد نيكل و كربن براي اتصال بهتر و رسوب همزمان آنها در فرايند ريختهگري دوغابي، تحت آسياكاري قرار گرفتند. سپس داخل قالبهاي گچي با نسبت گچ به آب مشخص(جهت دستيابي به گراديان ذرات فلزي در قطعه) ريختهگري شدند و سپس مراحل خشك شدن قطعات در دماي 80 درجه سانتيگراد و زينترينگ آنها در دماي1500 درجه سانتيگراد بصورت كنترل شده و در اتمسفر احيايي صورت گرفت. به دليل استفاده از روش ريختهگري دوغابي و تفاوت در سرعت رسوبگذاري آلومينا با اكسيد نيكل (بعلت اختلاف در دانسيته آلومينا و اكسيد نيكل)، پس از زينترينگ در قطعه گراديان ذرات فلزي نيكل در زمينه آلومينايي مشاهده ميگردد و همچنين به علت رسوب همزمان كربن با اكسيد نيكل، تخلخل گرادياني در نمونه به وجود ميآيد. در نهايت كامپوزيت سراميك-فلز با توزيع گرادياني ذرات فلزي نيكل و تخلخل در زمينه آلومينا داريم. نمونهها توسط سراموگرافي، آناليز پراش اشعه ايكس، آناليز عنصري (EDS)، نقشه توزيع عناصر) MAP ( مورد مطالعه قرار گرفتند. گراديان ذرات فلزي نيكل و تخلخلها با نرمافزار پردازش تصوير( MIP ( و آناليز عنصري (EDS) و نقشه توزيع عناصر MAP) ( بررسي گرديد. نتايج بيانگر اين مطلب بودند كه با كنترل سيكل زينترينگ و در اتمسفر احيايي، كامپوزيت آلومينا – نيكل متخلخل گرادياني تشكيل ميشود. همچنين با افزايش ميزان كربن، تخلخل به صورت گرادياني افزايش پيدا ميكند. با افزايش ميزان كربن از 5 درصد وزني به2/ 8 درصد وزني، تخلخلها از 21/ 17درصد سطحي به 59/22درصد سطحي افزايش پيدا ميكند.
موارد یافت شده: 1