بررسي اثر افزايش ذرات نانو اكسيد منيزيم و ميزان فشار پرس داغ بر چكالي و سختي نانو كامپوزيت Al2O3-10Vol% SiC

Effect of nano-MgO and Hot Press pressure on densification & hardness of Al2O3-10vol%SiC Nanocomposite

در پژوهش حاضر ، اثر افزودن ذرات نانو ذرات اكسيد منيزيم و مقدار فشار پرس داغ ، بر چگالي و سختي نانو كامپوزيت پايه آلومينا حاوي 10 درصد حجمي نانو ذرات كاربيد سيليسيوم بررسي شده است. نمونه ها به روش پرس داغ در دماي 1650 درجه سانتيگراد و با دو فشار 20 و 30 مگا پاسكال به مدت 1 ساعت در محيط آرگون پخت شد. نتايج نشان داد كه چگالي نسبي نمونه فاقد نانو اكسيد منيزيم كه در فشار 30 مگاپاسكال پرس شده ، 97/73 درصد بوده كه با افزايش نانو اكسيد منيزيم تا 1000ppm به 99/36 درصد رسيد. با افزايش مقدار نانو ذرات ، چگالي نسبي 99/32 درصد حاصل شد. همچنين در مورد نمونه هايي كه با فشار 20مگا پاسكال فشرده شده اند ، عدد سختي از 12/03 گيگا پاسكال براي نمونه فاقد نانو اكسيد منيزيم تا 18/16 گيگاپاسكال براي نمونه حاوي 1000ppm نانو ذره افزايش يافت. با افزايش مقادير بيشتر اين نانو ذرات تا ميزان 1500ppm تغيير محسوسي در سختي مشاهده نشد. براي نمونه هاي متراكم شده با فشار 30 مگاپاسكال ، بيشينه مقدار عدد سختي معادل 22/22 براي نمونه حاوي 1000ppm نانو ذره مشاهده شد.

In this study, the effect if addition of nano- size MgO and amount of hot press pressure on the densification and hardness of Alumina-Based nanocomposites containing 10% volum nano- size particles is investigate. Samples were sintered at 1650°C for 1 hour, in Argon atmosphere. Two different sintering pressure, 20 and 30 MPa were applied. Among the sintered samples, the samples sintered under 30 MPa exhibited better properties. Maximom Dencity could be achieved in the samples without additives was 97.73%. Near full dencity (99.32%) was achieved with addition of 1000 ppm MgO. Vickers hardness modified around 12 GPa in the samples without additive to 18 GPa in the samples containing 1000 ppm MgO nano particles. For the samples witch are hot perssed in 30 MPa pressure, hardness varied around 22 GPa.