بررسی چگالش پودر نانوکامپوزیت SiC-B4C حاصل از سنتز خود احتراقی فعال شده مکانیکی (MASHS) با استفاده از روش سینترینگ جرقه پلاسما (SPS)

پودر نانوکامپوزیت SiC-B4C به صورت درجا و به روش سنتز خود احتراقی فعال شده ی مکانیکی با نسبت مولی 1 به 1 سنتز شد. مواد اولیه شامل سیلیسیم، گرافیت، اکسید بور و منیزیم بودند. از مواد اولیه پس از توزین و آسیا کاری، بوسیله پرس سرد تک محور نمونه تهیه شد. نمونه ها در کوره تیوبی با اتمسفر تحت کنترل آرگون و دمای °C900 سنتز شدند. جهت حذف اکسید منیزیم از اسید شویی بوسیله اسید کلریدریک استفاده شد. آنالیز XRD از محصول سنتز و اسید شویی شده نشان دهنده موفقیت اسید شویی در تخلیص محصول واکنش احتراقی بود. با تحلیل الگوی پراش محصول اسید شویی شده، میانگین اندازه بلورک های کاربید سیلیسیم و کاربید بور زیر nm15 محاسبه شدند. تصاویر SEM و TEM نشان دهنده تشکیل کامپوزیت سنتز شده از دانه ها و بلورک های نانومتری بودند. طبق آنالیز اندازه ذره از محصول اسید شویی شده، 5/91% از ذرات نانوکامپوزیت سنتز شده زیر nm500 و 6/42% زیر nm100 بودند. چگالش پودر نانوکامپوزیت SiC-B4C سنتز شده با استفاده از روش سینترینگ جرقه پلاسما (SPS) در دمای °C1700و اتمسفر کنترل شده آرگون انجام شد. قطعه به دست آمده دارای چگالی بالک 26/73% و چگالی ظاهری 83/97% نسبت به چگالی پودر کامپوزیت بود. میکروسختی و استحکام خمشی نمونه سینتر شده به ترتیب GPa5 و MPa260 اندازه گیری شد. نتایج آزمون میکرو سختی و استحکام خمشی نشان دهنده تاثیر بیشتر تخلخل ها بر کاهش مقدار سختی نسبت به کاهش استحکام خمشی بود. الگوی XRD تهیه شده از نمونه سینتر شده نشان دهنده پایداری کامپوزیت SiC-B4C در دمای سینترینگ و خلوص مناسب نمونه بود.