ايجاد پوشش كاربيد سيليسيم بر روي بدنه هاي گرافيتي به روش سمنتاسيون پودري

Preparation of Silicon Carbide Coating on Graphite by Pack Cementation Process

بدنه هاي گرافيتي به خاطر خواص ويژه ي خود داراي كاربردهاي گسترده اي هستند. مشكل اصلي در كاربرد اين گونه بدنه ها در دماي بالا مسئله ي اكسيداسيون در محيط هاي اكسيد كننده است. يكي از روش هاي جلوگيري از اكسيداسيون بدنه هاي گرافيتي اعمال پوشش هاي سراميكي چند لايه است. در اين ميان لايه ي نفوذي از كاربيد سيليسيم به دليل پايداري حرارتي و تطابق مناسب با زير لايه ي گرافيتي ماده ي مناسبي براي لايه ي اول به شمار مي رود. روش سمنتاسيون بسته پودري روش مناسبي براي ايجاد چنين لايه اي است. در اين مقاله با استفاده از مخلوط پودري سيليسيم، گرافيت و اكسيد آلومينيوم پوشش كاربيد سيليسيم بر روي بدنه ي گرافيتي ايجاد شده است و اثر دماي فرآيند بر تركيب فازي و ضخامت پوشش حاصل توسط اناليز پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و ميكرو سختي ويكرز بررسي شده است. در نهايت تست اكسيداسيون نمونه ها در دماهاي 700 و 900 و 1100 درجه سانتيگراد صورت گرفته و تغيير وزن نمونه ها به صورت تابعي از زمان بررسي شده است. با افزايش دماي سنتز ضخامت لايه ي كاربيدي سيليسيم افزايش مي يابد. برسي سختي سطح مقطع نمونه بيانگر ايجاد پوشش گرادياني از كاربيد سيليسيم روي گرافيت است. با مقايسه ي نمودارهاي اكسيداسيون، اثر حفاظتي لايه ي حاصل رد بهبود مقاومت به اكسيداسيون نمونه هاي گرافيتي مشاهده مي شود.

Graphite materials for their special properties have extensive applications. The main problem in the application of such materials in high temperature is oxidation problem in the oxidizing environment. One way to improve oxidation resistance of this materias is use of refractory coatings. In this research silicon carbide coating applied as a transition layer on graphite samples by pack cementation process. pack powder consist of silicon , graphite and alumina powder and the effect of heat treatment temperature on phase composition and coating thickness by X-ray diffraction analysis (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) and microhardness testing have been investigated. Finally oxidation test in temperatures 700-900-1100 oC has been accomplished and weight change of samples as a function of time has been investigated. according to results, increasing of heat treatment temperature result in increase of coating thickness. By compersion of oxidation curves the protection effect of coating in improvement of oxidation resistance of graphite samples have been observed.