تاثير مواد افزودني حاوي منيزيا و كلسيا بر روي سنتز كربونيتريداسيون سيالون

كارشناسي ارشد

سراميك هاي سيالوني نسبت به Si3N4 مقاومت اكسيداسيوني بالاتر و زينترپذيري بهتري دارد. از طرف ديگر در بسياري از كاربردهاي بدنه هاي نيتريدي، سيالون ها مي توانند با هزينه كمتري جايگزين شوند. به شرط اينكه از مواد اوليه ارزان قيمت طبيعي به روش كربونيتريداسيون (CRN) تهيه شوند. در اين پروژه تاكيدي بر روي تشكيل سيالون ها از مواد اوليه كائولن، تالك، سيليس و كربن سياه به روش كربونيتريداسيون در دماي C 1450 به مدت 6 ساعت بود. براي بررسي تاثير MgO بر تشكيل سيالون ها ابتدا فرمول هايي با نسبت وزني تالك به كائولن و نسبت مولي كربن به مواد اوليه مختلف انتخاب گرديد و در دماي C 1450 سنتز انجام شد و از آنها الگوي پراش اشعه X و ريز ساختار ميكروسكوپي تهيه شد. نتايج نشان داد كه در نسبت هاي وزني تالك به كائولن برابر 2 و نسبت مولي كربن به تالك+كائولن برابر 5/7 ( يا نسبت مولي SiO2/Al2O3=5.4 و نسبت مولي MgO/SiO2=0.71) بدون افزودن نانو سيليس فازهاي مختلف سيالون به همراه مقداري فاز اسپينل MgAl2O4 و SiC تشكيل ميگردد كه در  سيالون حاصل Z=4 مي باشد. در نسبت هاي مولي SiO2/Al2O3=6.3 و MgO/SiO2=0.8 با افزودني نانو سيليس فازهاي اكسيدي در حد تشخيص اشعه X از نمونه ها حذف مي گردد و فقط فازهاي سيالوني مختلف  و Mg- به همراه مقداري AlN و SiC به وجود مي آيد. ريز ساختار نمونه ها علاوه بر ذرات گوشه دار حاوي الياف نيز مي باشد. در مورد تاثير CaO بر روي تشكيل سيالون، مواد انتخابي كائولن، CaCO3 و نانو سيليس با نسبت مولي CaO/SiO2=0.058 و SiO2/Al2O3=11.3 و =1.32مجموع اكسيدها/C نشان داد كه فاز هاي نيتريدي، كلسيم و بتا سيالون به همراه مقداري از فازهاي AlN، SiC و O-سيالون تشكيل شده است. نتايج فوق حاكي از آن است كه مي توان با استفاده از مواد ارزان قيمت و انتخاب مناسب نسبت هاي آنها به نمونه هاي حاوي مقدار بالايي سيالون دست يافت.

192359

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر غفاري

مهندسي مواد

دكتر نقي زاده - دكتر رضايي