ساخت و مشخصه یابی کامپوزیت NiO/YSZ به روش پرس سرد - تف جوشی

در بین فرآیندهای ساخت کامپوزیت های زمینه سرامیکی، استفاده از روش پرس سرد-تف جوشی باتوجه به هزینه اندک، بازده بالا و قابلیت تولید قطعات با دقت ابعادی مناسب، مورد توجه است. از نکات منفی این روش، بکارگیری حداقل دو جزء محلول پایه الکلی در فرآیند تولید می باشد، چراکه حذف محلول ها همراه با صرف انرژی و افزایش احتمال بروز ترک است. بنابراین در پژوهش حاضر تنها با استفاده از یک جزء محلول (PVA)، کامپوزیت سرامیک/سرامیک با روش نسبتا خشک ساخته شد. نمونه های کامپوزیتی NiO- YSZ با درصدهای وزنی 25، 30 و 35 از جزء تقویت کننده (ایتریا پایدار شده با زیرکونیا) در فشار MPa 110 فشرده شده و قطعات نهایی در فرآیند تف جوشی در دمای C° 1260 به مدت 2 ساعت تولید گردید. در ادامه ساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و رادیوگرافی مطالعه گردیده و تحلیل بیشتر ریزساختاری با بکارگیری نرم افزارهای پردازش تصویر است. همچنین چگالی نمونه های تف جوشی شده با استفاده از روش ارشمیدوس محاسبه گردیده است. بررسی های ریزساختاری حاکی از آن است که میزان تخلخل، کیفیت سطحی و تغییر ریزساختار لایه ها تابع درصد وزنی تقویت-کننده است. در سطح نمونه های خام ترک عمیق مشاهده نگردیده و در نمونه های تف جوشی شده، 30% تقویت کننده، بهترین توزیع فاز گازی را بدون حضور ترک عمیق نشان می دهد. هم چنین، بررسی ریزسختی قرص ها نشان می دهدکه کامپوزیت با 30٪ تقویت کننده، بالاترین سختی را داراست. لذا به نظر می رسد در بین کامپوزیت هایی با 25 تا35٪ تقویت کننده، کامپوزیتی با 30% تقویت کننده، نمونه بهینه است.