ايجاد قطعه از كامپوزيت نانوساختار كاربيد بور-كاربيد سيليسيم توليد شده به روش سنتز خود احتراقي با استفاده از روش SPS

  • اعتبار
  • قابل خرید

اداره اختراع : اداره ثبت اختراعات ایران

گواهی ثبت اختراع ايجاد قطعه از كامپوزيت نانوساختار كاربيد بور-كاربيد سيليسيم توليد شده به روش سنتز خود احتراقي با استفاده از روش SPS

شماره اظهارنامه : 139350140003008055

شماره ثبت : 84541

تاریخ ثبت : 1393/07/28

نام مالک/مالکین : ليلا نيكزادكنجين و حامد روغني ممقاني و اصغر كاظم زاده و سيدعلي طيبي فرد

نام مخترع/مخترعین : سيدعلي طيبي فرد و ليلا نيكزادكنجين و حامد روغني ممقاني و اصغر كاظم زاده

طبقه بندی بین المللی : B82Y C08C B01J B82B

خلاصه شرح اختراع :

زمينه فني: شيمي، مواد كاربيد بور و كاربيد سيليسيم به دليل دشواري در سينتر پذيري نياز به شرايط ويژه اي جهت چگالش و ساخت قطعه دارند به طوري كه در روش سينترينگ پرس گرم نياز به دما و فشار بالا و زمان طولاني سينترينگ دارند (معمولا نگهداري در دماي سينترينگ به مدت 30 دقيقه و بيش از آن) به صورتي كه ريزساختار را تحت تاثير قرار داده و سبب رشد دانه مي شود. SPS (Spark Plasma Sintering) يا سينترينگ جرقه پلاسما روشي بر اساس اعمال جريان مستقيم الكتريسيته و فشار به مخلوط پودرهاي قرار گرفته داخل يك قالب گرافيتي است. به دليل انرژي بالاي وارد شده و ايجاد يكنواخت گرما در دررون پودرها سرعت گرم شدن نمونه ها زياد بوده و فرايند در زمان كوتاهي (معمولا زير 10 دقيقه) انجام مي-شود. سرعت بالاي گرم شدن، زمان كم گرما ديدن و دماي كمتر نسبت به روش¬هاي سينترينگ ديگر سبب جلوگيري از رشد دانه اضافي و به دست آمدن نمونه با ساختار مناسب مي شود. كامپوزيت نانوساختار كاربيد بور-كاربيد سيليسيم با موفقيت به صورت درجا و به روش سنتز خود احتراقي سنتز شد. مواد اوليه شامل سيليسيم، گرافيت، اكسيد بور و منيزيم بودند. از مواد اوليه پس از توزين و آسيا كاري، بوسيله پرس سرد تك محور نمونه تهيه شد. نمونه در كوره تيوبي با اتمسفر تحت كنترل آرگن و دماي °C900 سنتز شد. جهت حذف اكسيد منيزيم پودرهاي سنتز شده مورد اسيد شويي قرار گرفتند. آناليز XRD از محصول سنتز و اسيد شويي شده نشان دهنده موفقيت اسيد شويي در تخليص محصول واكنش احتراقي بود. با تحليل الگوي پراش نمونه اسيد شويي شده، ميانگين اندازه بلورك¬هاي كاربيد سيليسيم و كاربيد بور زير nm15 محاسبه شدند. تصاوير SEM و TEM نشان دهنده تشكيل كامپوزيت سنتز شده از دانه¬ها و بلورك¬هاي نانومتري بودند. طبق آناليز اندازه ذره از نمونه اسيد شويي شده، 5/91% از ذرات نانوكامپوزيت سنتز شده زير nm500 و 6/42% زير nm100 بودند. چگالش پودر نانوكامپوزيت SiC-B4C سنتز شده با روش SPS در دماي °C1700 انجام شد. قطعه به دست آمده داراي چگالي ظاهري 83/97% نسبت به چگالي پودر كامپوزيت بود. نتايج آزمون ميكرو¬سختي و استحكام خمشي نشان دهنده تاثير بيشتر تخلخل ها بر كاهش مقدار سختي نسبت به كاهش استحكام خمشي بود. الگوي پراش سطح نمونه سينتر شده نشان دهنده پايداري كامپوزيت SiC-B4C در دماي سينترينگ و خلوص مناسب نمونه بود.

افزودن نظر

امتیاز

نظرات (0)

0.0 از 5.0