بررسي اثر اندازه ذرات در ساخت كامپوزيت زمينه سراميكي مولايت - زيركونياي توليد شده توسط تف جوشي واكنشي

Study on particle size effect in manufacturing of mullite-zirconia composites using reaction sintering method

يكي از مهم ترين روش هاي توليد كاپوزيت هاي زمينه سراميكي مولايت - زيركونيا، تف جوشي واكنشي است. در اين روش ازپودر آلومينا و زيركون به عنوان مواد اوليه استفاده ميشود. اندازه ذرات مواد اوليه تأثيربسزايي بر روي ميزان تف جوشي واكنشي دارد. اين تأثير ميتواند توسط اندازه گيري درصد فاز مولايت حاصل تعيين شود. در اين تحقيق اندازه ذرات مواد اوليه توسط فرآيند آسياب سريع گلوله اي تر كاهش داده شد وسپس توزيع اندازه ذرات توسط آناليز اندازه ذرات به كمك اشعه ليزر اندازه گيري شد. قطعات سراميكي توسط فرآيند ريخته گري دوغابي درون قالب گچي و تف جوشي در دماي 1600 درجه سانتي گراد، به مدت 3 ساعت تهيه شد. درصد فاز مولايت حاصل توسط آناليز پراش پرتو ايكس كه به روش محاسباتي ريتولد اندازه گيري شد، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد با كاهش اندازه ذرات مواد اوليه، در ابتدا ميزان تف جوشي واكنشي افزايش ميابد و سپس روند كاهشي دارد. در نتيجه بهينه سايز ذرات براي رسيدن به بيشترين ميزان تف جوشي واكنشي تعيين شد.

One of the most important methods for producing mullite-zirconia composites is reaction sintering. In this method alumina and zircon were used as raw materials. The particle size of raw materials has dramatically effect on extend of sintering reaction. This effect can be measured by determination fraction of produced mullite phase. In this research the particle size of raw material decreased by wet fast milling process, and has been measured via Laser Particle Size Analyzer. Ceramic samples were produced by slip casting in plaster mold and finally sintered for 3 hr at 1600 °C. The fraction of mullite phase was measured from X-ray diffraction of ceramic samples via Rietveld method. The results showed the extent of reaction at first developed, and finally reduced by decreasing of particle size of raw materials, and then the best particle size has been determined.