ساخت سرامیک آلومینا و کامپوزیت آلومینا - زیرکونیا به روش ریخته گری ژلهای با استفاده از زیرکونیای پایدارشده با ایتریا

ریخته گری ژلهای به عنوان روشی نوین و بهینه و آسان در ساخت سرامیک، با قابلیت شکلدهی سرامیک به اشکال پیچیده در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. این روش ترکیبی از شیمی پلیمر و فرآیند ریخته گری دوغابی است که در آن دوغاب غلیظی از پودر سرامیک و مونومرهای آلی داخل قالب ریخته شده و با گرفتن شکل قالب به خود، درجا به پلیمر تبدیل میشود. پژوهشهای زیادی در رابطه با ریولوژی دوغابهای استفاده شده در روش ریخته گری ژلهای انجام یافته است اما نتایج چندانی در رابطه با خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیتهای آلومینا-زیرکونیای ساخته شده با این روش وجود ندارد. در این پژوهش نمونه سرامیک آلومینا (A100 (با میزان 45 %حجمی پودر آلومینا در دوغاب و نمونه کامپوزیت آلومینا – زیرکونیا (Z10-A90 (با میزان 45 %حجمی از مخلوط پودرهای سرامیکی در دوغاب، که این میزان پودر مخلوط شامل 90 %حجمی آلومینا و 10 %حجمی زیرکونیای پایدار شده با ایتریا است، با استفاده از روش ریخته گری ژلهای ساخته شدند و نهایتا قطعات در دمای C 1650 تفجوشی شدند. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس حضور فاز تتراگونال زیرکونیا را در کامپوزیت آلومینا – زیرکونیا تایید کرده است. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی ساختار یکنواختی را برای دو نمونه ساخته شده A100 و -A90 Z10 نشان میدهد و برای نمونه Z10-A90 بیانگر توزیع نسبتا یکنواخت ذرات زیرکونیا در زمینه آلومینا است. نتایج حاصل از خواص فیزیکی نشان داد که میتوان با روش ریخته گری ژلهای به میزان چگالی نسبی مطلوبی برای ساخت کامپوزیت آلومینا – زیرکونیا (%7/89 (دست یافت. نتایج حاصل از خواص مکانیکی نشان داد که با افزودن تقویتکننده زیرکونیا به قطعات آلومینایی، استحکام خمشی و چقرمگی قطعه کامپوزیت (Z10-A90 (در برابر قطعه آلومینای خالص (A100 (به ترتیب در حدود %27/13 و %94/28 افزایش داشته است. از طرفی سختی قطعه کامپوزیت نسبت به قطعه آلومینای خالص به میزان %7/9 کاهش داشته است.