فصلنامه سرامیک ایران
سال نهم شماره 2 (پیاپی 34، تابستان 1392)

فرآیند خشک کردن مواد نوعا با پدیده انقباض همراه است و علت بنیادی بیشتر عیوب (تر کهای) خشک کردن محصولات سرامیکی به علت انقباضی است که در اثر تبخیر و حذف رطوبت از قطعه در طی خشک شدن آن رخ می دهد. انقباض در حین خشک شدن مواد سرامیکی می تواند صدماتی چون اعوجاج، ترک و یا تغییر ابعاد را در قطعه خشک شده ایجاد نماید. از آنجا که پارامترهای زیادی بر خشک شدن سرامیک ها تاثیرگذار هستند، بررسی همه آنها به صورت تجربی بسیار وقت گیر و هزینه بر است. بنابراین مدل سازی فرآیند خشک شدن می تواند راه مناسبی برای مطالعه و کنترل عیوب مزبور باشد و همچنین از آن می توان به عنوان ابزاری مناسب برای مهندسی معکوس در طراحی قالبها و قطعات سرامیکی استفاده نمود. این تحقیق به طور تجربی پدیده 55 و 75 درجه، 20 میل یمتر در سه درجه حرارت 35 *50* خشک شدن قطعه سرامیکی با ابعاد 100 سانتیگراد را انجام و تاثیر درجه حرارت را بر توزیع تنش، انقباضات و ایجاد تر ک مورد مطالعه قرار داده است. در ادامه برخی مدل های خشک شدن را بررسی نموده و نهایتا یک مدل جهت شبیه سازی قطعه پیشنهاد می نماید.

هدف از این پژوهش بررسی اثر زمان سینتر بر شکل ظاهری دیرگدازهای کار بید سیلیسیم با پیوند سیالون با استفاده از بالکلی ایرانی در حضور گاز نیتروژن است. به ه مین منظور نمونه هایی از 1500 و oC دیرگدازهای کار بیدسیلیسیم با میزان رس متفاوت (سه تا ده درصد وزنی) در دمای ثابت با اندازه ذرات کار بید سیلیسیم متفاوت در محیط نیتریدی پخت شدند و لی از آنجای که فازه ای سیالونی از طریق انجام واکنشهای نفو ذی تشکیل می شوند و از آنجا که انجام واکنشهای نفوذی با افز ایش دما و زمان بهبود می یابند، بنابر این زمان سینتر پنج و نه ساعت انتخاب شد. مشاهده گردید که نمونه های سینتر شده در زمان پنج ساعت از نظر ظاهری کاملا سالم می باشند در حالی که نمونه های سینتر شده در زمان سینتر نه ساعت دارای وی سکرهایی بین نمونه و صفحات به بررسی این نمونه ها OM و XRF، XRD آلومینیایی درون کوره ایجاد شده است که به کمک پرداخته شد.

این پژوهش از طریق محاسبه پارامترهای مربوط به معادلات رفتار رئولوژیک، اثر زمانهای سایش مختلف را بر رئولوژی سوسپانسیونهای رسی بررسی می کند. در این راستا رفتار رئولوژیک چهار نوع رس ایرانی با استفاده از دستگاه رئومتر بروک فیلد مورد بررسی قرار گرفته و اثر زمان سایش بر زبره و نیز منحنی های سیلان دوغاب ها بررسی شده است. تنش تسلیم پلاستیک بینگهام و پارامترهای معادله قانون توانی و شاخص تیکسوترو پی بر ای تمام دوغا بها محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد رفتار رئولو ژیک تمام دوغاب ها پزودوپلاست یک بوده و شدت و ضعف آن به نوع رس و نیز زمان سایش سوسپان سیون بستگی دارد. همچنین مشاهده شده است که سوسپانسیو نهای تهیه شده از هر تک خاک رسی، در یک زبره خاص کمترین تنش تسلیم پلاستیک بینگهام، نزدیکترین شاخص سیلان به عدد یک و کمترین ضریب همسانی را نشان می دهند و تنها شاخص تیکسوتروپیک در پاره ای موارد با بقیه شاخصها همگام نبوده است. لذا می توان گفت دوغاب هر تک خاک در یک زبره خاص، اپ تیمم رفتار رئولو ژیک را نشان داده و اهمیت سایش دوغاب به میزان معین برای رسیدن به رئولوژی مطلوب با توجه به نمودارها و جداول مشخص شده است.

بدنه های کوراندو م- مولایت در حوزه سرامیک های مهندسی و همچنین دیرگدازها بسیار مطرح میباشند. این بدنه ها استحکام گرم و مقاومت شو کحرارتی بالایی دارند و در محفظه احتراق توربین گازی تولید برق مصرف می گردند. هدف از این تحقیق طراحی فرمولاسیون بهینه برای رسیدن به خواص فوق بود. بدین منظور مواد اولیه مختلف شامل آلومینای تبولار، آندالوزیت، مولایت زینتری و ذوبی به عنوان مواد اصلی و افزودنی های رس، آلومینای راکتیو و میکروسیلیس در فرمولهای مختلف مورد ارزیابی از نظر خاصیت مهم مقاومت به شو ک حرارتی در این کاربرد خاص قرار گرفتند. سپس فرمول بهینه از نظر خاصیت فوق انتخاب شد و مورد ارزیابی و مقایسه با یک نمونه خارجی از نظر خواص فیزیکی، مکانیکی سرد و گرم و خواص حرارتی قرار گرفت. نتایج نشان 58 درصد وزنی آلومینای تبولار - 40 درصدوزنی مولایت ذوبی و 60 - داد که فرمولاسیون حاوی 42 1700° در اتمسفر معمولی بهترین نتیجه را از نظر مقاومت در برابر شوک حرارتی C پس از پخت در 13 و استحکام خمشی گرم MPa دارا میباشد. این بدنه از نظر استحکام خمشی سرد برابر 6/1 را داشت که نمایشگر خواص ×10-6 1/°C 10 و ضریب انبساط حرارتی MPa، 1200°C مناسبی در مقایسه با نمونه خارجی بود.

استفاده از نانو لوله های کربنی چند جداره به عنوان تقویت کننده در زمینه های سرامیکی می تواند باعث ایجاد خواص الکتریکی و (SWCNT) مکانیکی بی نظیری شو د. هدف از این تحقیق بررسی اثر افزودن نانو لوله های کربنی و همچنین میباشد. به همین منظور CNT- فشار پرس ایزواستاتیک سرد بر خواص کامپوزیت آلومین ا- زیر کونیا به همراه 15 درصدوزنی زیرکونیا، با (α -Al2O نمونه های کامپوزیتی 85 درصدوزنی آلفا- آلومینا (3 1 درصد وزنی نانو لوله های کربنی چند جداره و تک جداره، توسط آسیاب / 1 و 5، 0/ افزودنی های 5، با مقادیر 300 (CIP) ماهواره ای آماده گردید و سپس با استفاده از فشار پرس ایزواستاتیک سرد 400 و 500 مگاپاسکال فشرده گردیده و پس از آن پخت معمولی در دمای 1700 درج هی CNT سانتی گراد تحت خلاء پخت گردید. ثابت شد که خواص مکانیکی کامپوزیت های حاوی وابسته است به: (الف) توزیع نانو لوله های کربنی در زمینه و (ب) اتصال بین فازهای سرامیکی ها. نتایج نشان داد که دانسیته ی نمونه ها با تغییر فشار پرس ایزواستاتیک سرد و درصد نانو CNT و لوله های کربنی تغییر می یابد. همچنین نتایج حاصل از آزمون خمشی سه نقطه ای این نمونه ها بیانگر این بود که بیشترین مقدار برای استحکام خمشی به دست آمده در این کامپوزیت ها در حدود 72 مگاپاسکال بو د. علاوه بر این به منظور بررسی فازها و ریزساختار نمونه های کامپوزیتی ساخته شده و همچنین تاثیر نانو لوله های کربنی در ریزساختار این نمونه ها از پراش اشعه ایکس استفاده شد.

در این تحقیق، با استفاده از مواد اولیه استات آلومینیومپ ای دار شده با اس ید بو ری ک و و با به کارگیری روش الکترو ری سی 1، نانو ا لی اف بورات آلومینیوم با (PVP) پل یوینیل پیرولیدون با موف قی ت تو لی د ش د. خواص ساختاری و Al18B4O ساختار مو لایتی با ساختار شیمیایی 33 طی فسنجی مادون قرمز، (SEM) مورفولوژیکی نانو الیاف تو لید شده توسط میکروسکوپ الکترو نی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج ب هدست (XRD) و پراش اشعه ایکس (FT-IR) تبدیل فو ریه آمده نشان می دهد که در شر ایط مختلف عملیات حرارت ی، ماده اولیه رفتاره ای مورفولو ژیکی و ساختاری متفاوتی را از خود نشان می دهد، بدین صورت که با افز ایش دما شکل ساختاری نانو الیاف بورات آلومینیوم با ساختار مو لایتی از حالت صاف و یکدست به صورت تس بیحی تغییر شکل یافته، و و بدون Al18B4O همچنین بورات آلومینیوم با ساختار مو لایتی ب سیار خالص با ساختار شیمیایی 33 هیچ ناخالصی، با بالا بردن دما تولید می گردد.