زينتر بدون فشار كامپوزيت هاي رساناي الكتريكي پايه زيركونيا و شكل‌دهي بدنه ي حاصل به روش ماشين كاري تخليه ي الكتريكي (EDM)

به دليل سختي بالاي سراميك هاي زيركونيايي، ماشين كاري و شكل دهي اين مواد با دقت ابعادي بالا، فرايندي مشكل و هزينه بر است. يك راه مناسب، افزودن يك فاز ثانويه ي رسانا و سازگار با زيركونيا و ايجاد هدايت الكتريكي لازم براي شكل دهي كامپوزيت حاصل توسط روش ماشين كاري تخليه ي الكتريكي (EDM) است. بر همين اساس، در اين پژوهش، كامپوزيت هاي Y-TZP/TiN3 با مقادير حجمي 0، 25، 35 و 45 درصد فاز نيتريد تيتانيوم، به روش مقرون به صرفه ي زينتر بدون فشار تهيه شدند. زينتر نمونه ها در دو دماي ℃ 1500 و ℃ 1600 تحت اتمسفر خلأ و به مدت 1 ساعت انجام شد. بيشترين مقدار سختي و چقرمگي شكست به-ترتيب برابر با GPa 0/11±13/70 و 2/1MPa.m 0/07±5/20 و مربوط به نمونه ي حاوي 35 درصد حجمي نيتريد تيتانيوم زينتر شده در دماي ℃ 1600 با دانسيته ي نسبي %97 بود. نتايج حاصل از اندازه گيري مقاومت توسط مقاومت سنج الكتريكي 4 نقطه اي نشان مي دهند كه مقاومت الكتريكي كامپوزيت ها با افزايش مقدار نيتريد تيتانيوم كاهش يافته و در كامپوزيت حاوي 45 درصد حجمي نيتريد تيتانيوم به كمترين مقدار Ω.m 5-10×1/71 مي رسد. طبق نتايج به دست آمده و بررسي تصاوير ريزساختاري نمونه ها، به نظر مي رسد تغيير ماهيت الكتريكي كامپوزيت‌ها در مقدار 35 درصد حجمي نيتريد تيتانيوم و بالاتر، به علت تشكيل يك شبكه ي رسانا از دانه هاي نيتريد تيتانيوم باشد. در نهايت، به دليل خواص مكانيكي مطلوب كامپوزيت حاوي 35 درصد حجمي نيتريد تيتانيوم و مقاومت الكتريكي پايين (Ω.m 4-10×1/11)، ماشين كاري تخليه ي الكتريكي به روش وايركات با ولتاژ 130 ولت و جريان 1 آمپر، با موفقيت روي آن انجام شد.