تيتانات آلومينيوم سراميكي با فرمول شيميايي Al2TiO5 مي باشد كه به آن تياليت نيز گفته مي شود. مقدار ضريب انبساط حرارتي پايين اين ماده باعث به كار رفتن آن در بدنه هايي مي شود كه نياز به مقاومت به شوك حرارتي بالا در آنها مطرح است. اما مشكل عمده اين ماده تجزيه آن به آلومينا و اكسيد تيتانيوم در محدوده دمايي 900 تا C˚1250 است. افزودن MgO باعث تشكيل محلولهاي جامد پايدارتر به شكل MgxAl2(1-x)Ti(1 x)O5 مي شود. در اين اختراع تركيبي پايدار از تياليت در دماي پايين بر مبناي روش سل-ژل سنتز شده است. ابتدا منابع كاتيون هاي فلزي Al3 , Ti4 و Mg2 در مقادير مولي معين به شكل تركيبات كلريدي در اتانول حل شد و سپس اسيد سيتريك به آن اضافه شد. ژل بدست آمده خشك شد و در دماهاي مختلف كلسينه شد. نتايج آناليز پراش اشعه X نشان دهنده تشكيل تركيب Mg0.6Al0.8Ti1.6O5 بصورت تك فاز است.

ساخت كامپوزيت سراميكي آلومينا-مولايت-زيركنيا-كاربيدسيليسيم با چهار فاز آلومينا، مولايت، زيركنيا و كاربيدسيليسيم به روشهاي ريخته گري دوغابي و پرس شكل دهي و سينتر انجام شد. فاز اصلي اين كامپوزيت آلومينا بوده و بنا به نوع كاربرد و ويژگي مورد انتظار، مقدار فاز كاربيدسيليسيم مي تواند متغير باشد. اين كامپوزيت استحكام و سختي مناسبي داشته و مقاومت به شوك حرارتي عالي و چقرمگي بالايي دارد كه كاربرد آن در كوره هاي ذوب شيشه، آجرها و ديرگدازها، نازل ها و قطعات تحت شوك حرارتي در دماهاي بالا است.

در اين تحقيق اين كامپوزيت B4C-TiB2 توسط فعالسازي مكانيكي و دستگاه SPS (سينتر تحت جرقه پلاسما) به دست آمد . مواد اوليه عنصري (Ti, B, C) براي سنتز و سينتر اين كامپوزيت در نسبت مولي 1:1 تحت آسياكاري مكانيكي در زمانهاي مختلف قرار گرفتند. مخلوط آسيا شده درزمان هاي مختلف تحت SPS قرارگرفت.آسياكاري مخلوط مواد اوليه نقش مهمي را روي ريزساختار و چگالي قطعات نهايي داشت. به طوري¬كه چگالي قطعات به دست آمده تحت جريان A1100 و زمان گرمايش 5 دقيقه از 82% براي پودر آسيا نشده به 97% براي پودر آسيا شده براي 3 ساعت و با افزايش بيشتر زمان آسياكاري به 8 ساعت چگالي به 3/94% رسيد. كه اين حالت منطبق با به دست آمدن ريزترين ريزساختار (كمتر از 500 نانومتر ) بود. به كمك افزايش سرعت گرمايش و پس از سنتز احتراقي پودر نانوكامپوزيتي، قطعه¬اي با ريز ساختار مناسب و توزيع مناسب دو فاز با چگالي 7/96 % چگالي تئوري، در مدت زمان كوتاه در 6 دقيقه، تحت جريان 1200 آمپر با سختي و چقرمگي مطلوب Kg/mm2 50±1689 وMPa.m1/2 8/0±01/5 سينتر شد.

در اين تحقيق اين پودر نانوكامپوزيت توسط فعالسازي شيميايي ومكانيكي و سپس سنتز احتراقي به دست آمد . در فرايند فعالسازي شيميايي استفاده از تفلون در مقدار 30 درصد وزني (تفلون تنها منبع تامين كربن مورد نياز واكنش ) براي سنتز پودر نانو ساختار B4C-TiB2مناسب شناخته شد (محدوده اندازه ذرات كامپوزيت حاصله كمتر از 100 نانومتر). از تلفيق دو فرايند فعالسازي مكانيكي و شيميايي و با آسياكاري مخلوط مواد اوليه تا 3 ساعت ميزان تفلون، از 30 به wt.% 18تقليل داده شد و يك كامپوزيت با خلوص مناسب با ابعاد زير ميكرون (كمتر از 500 نانومتر) سنتز شد.

تيتانات آلومينيوم سراميكي با فرمول شيميايي Al2TiO5 مي باشد كه به آن تياليت نيز گفته مي شود. تيتانات آلوميينيم در صنايع ماشين براي روكش و آستري خروجي اگزوز، در صنايع شيميايي براي فيلتر گاز هاي داغ، در صنايع نسوز بعنوان بدنه قالب ريخته گري تحت فشار آلومينيوم استفاده مي شود. مشكل عمده اين ماده تجزيه شدن آن به اكسيدهاي اوليه يعني آلومينا و اكسيد تيتانيوم است. افزودن اكسيد منيزيم باعث بهبود پايداري تياليت مي شود. در اين اختراع با بهره گيري از تكنيك سل-ژل غيرهيدروليزي و تكنولوژي مايكروويو نانوپودر تيتانات آلومينيوم منيزيم سنتز شد.

ساخت كامپوزيت سراميكي آلومينا-آهن با دو فاز آلومينا و آهن به روش ريخته گري دوغابي تحت ميدان مغناطيسي شكل دهي و سپس سينتر انجام شد. فاز اصلي اين كامپوزيت آلومينا بوده و بنا به نوع كاربرد و ويژگي مورد انتظار، مقدار فاز آهن مي تواند متغير و با گراديان غلظت يا پراكنده باشد. اين كامپوزيت استحكام، چقرمگي و چگالي مناسبي داشته كه كاربرد آن در صنايع پيشرفته، پوششها، لايه هاي نازك و اتصال دهنده هاي ميان قطعات فلزي و سراميكي است.

ساخت كامپوزيت سراميكي آلومينا-مولايت-زيركنيا با استفاده از مواد اوليه آلومينا، زيركن و آندالوزيت به روش¬ شكل دهي پرس و سپس سينتر در كوره معمولي و سينتر در مايكروويو انجام شد. فاز اصلي اين كامپوزيت آلومينا بوده كه ذرات زيركنيا و مولايت در آن پراكنده شده¬اند. اين كامپوزيت استحكام، مقاومت به شوك حرارتي و چگالي مناسبي دارد كه كاربرد آن در صنايع ذوب شيشه، آجر كوره، تيوپ¬ها و نازل¬ها است. در اين پژوهش كامپوزيت¬هاي AMZ با جايگزيني 5/2، 5، 10 و 20 درصد از مواد اوليه با آندالوزيت در دماهاي 1500 الي 1650 درجه سانتي¬گراد تهيه شدند. بهترين شرايط آسياب مواد اوليه و دماي سينتر براي تهيه كامپوزيت¬هاي AMZ، استفاده از 5% وزني آندالوزيت، 3 ساعت آسياب و سينتر در دماي 1600 درجه به مدت 30 دقيقه در كوره مايكروويو و يا به مدت زمان 3 ساعت در كوره معمولي به دست آورده شد.

ساخت كامپوزيت آلومينا-موليبدن به روش سينترينگ جرقه پلاسما

ذرات نانوكامپوزيت TiO2 هسته / SnO2 غشا توسط هيدروليز SnCl4.5H2O در حضور نانوذرات تيتانيا تهيه سپس خشك و كلسينه شدند. نانوذرات تيتانيا قبلا از سل حاوي تيتانيم ايزوپروپوكسايد به روش هيدروترمال سنتز شده بود. آناليز اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، EDX و FTIR براي بررسي نانوذرات تيتانيا و نانوذرات هسته غشايي مورد استفاده قرار گرفت. نتايج به دست آمده از XRD نشان داد كه نانوذرات SnO2 پوشش داده شده بر روي هسته TiO2 در نسبت هاي بيشتر مطابق با فاز كريستالين SnO2 (كاستريت) مي باشند. نتايج تصويربرداري SEM نيز نشان داد كه ذرات هسته داراي اندازه nmو 50-40 و ذرات هسته غشايي با نسبت مولي 1 به 2 داراي اندازه ذرات تقريب nmو 65-55 و مرفولوژي كروي با توزيع اندازه ذرات باريك هستند.

براي سنتز نانو كامپوزيت Al2o3/Ag ابتدا محلولي شامل آب ديونيزه و مونومر متاكريل آميد MAM و اتصال دهنده عرضي متيلن بيس اكريل آميد MBAM تهيه شد سپس نيترات نقره و پراكنده ساز دولاپيكس ET85 به سيستم اضافه شدند در ادامه پودر آلومينا به محلول فوق اضافه شد و سوسپانسيون به دست آمده به مدت 30 دقيقه توسط آسيا سياره اي مخلوط شد. سپس با افزودن پر سولفات آمونيم APS و تترا اتيل متيلن دي آمين TEMED دوغاب به درون قالب ها جهت شكل دهي ريخته شد و قالب ها درون خشك كن با دماي 50C به منظور تسريع در فرايند ژل شدن قرار گرفتند بعد از حدود 1 ساعت نمونه ها از قالب ها بيرون آورده شده و درون محفظه اي با كنترل رطوبت و دما (رطوبت 90٪ دماي 30C به منظور خشك شدن قرار گرفتند. بعد از خشك شدن نمونه ها آنها تا دماي 1350C به مدت 1 ساعت زينتر شدند و خواص آنها بررسي شد.