بررسي خواص و ريزساختار بدنه‌هاي آلومينا- مولايت با اتصال مستقيم

آلومينا به‌عنوان يكي از مهم‌ترين سراميك‌هاي اكسيدي داراي خواص ويژه‌اي نظير مقاومت به سايش، خوردگي، سختي و دماي ذوب بالا است و كاربردهاي زيادي در ساينده‌ها، ديرگدازها و نيز سراميك‌هاي مهندسي دارد. به علت شرايط ويژه‌كاري در محفظه احتراق توربين گازي V94.2، بايد جداره فلزي آن در برابر سايش و دماي بالا محافظت شود. اما به دليل الزامات خاص طراحي، امكان قرار دادن لايه محافظ باضخامت بالا ميسر نيست. با در نظر گرفتن اين نكته كه دماي داخل و بيرون محفظه احتراق اختلاف زيادي دارند، نياز است تا لايه محافظ شوك پذيري بالايي داشته باشد. همچنين به دليل عبور سريع گاز داغ از سطح لايه محافظ، مقاومت به سايش بالايي هم نياز است. بنابراين از بدنه‌هاي ديرگداز آلومينا مولايت با %90 Al2O3 با مقدار بسيار كم فاز شيشه در ريزساختار آن‌ها استفاده مي‌شود. به همين منظور، بدنه‌اي با %90 Al2O3 به روش پرس نيمه‌خشك تهيه و سپس در يك كوره شاتل تك واگني در دماي C˚1700 پخت شد. خواص فيزيكي، مكانيكي و ترمومكانيكي نمونه‌ها از قبيل چگالي بالك و تخلخل ظاهري، استحكام خمشي سرد و استحكام خمشي گرم در دو دماي C°1200و C°1400 ارزيابي و ميزان فاز شيشه به كمك آناليز پراش پرتوايكس (XRD) همراه با روش Rietveld تعيين شد. علاوه بر اين ريزساختار نمونه به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. نتايج نشان دادند، ميزان فاز شيشه در اين بدنه كمتر از 4% و اتصال ذرات آلومينا و مولايت درزمينه به‌صورت مستقيم بوده و فرايند سينترينگ حالت‌جامد در حين پخت اين بدنه‌ها سازوكار غالب بوده است.