ساخت و مشخصه يابي كامپوزيت NiO/YSZ به روش پرس سرد – تف جوشي

در بين فرآيندهاي ساخت كامپوزيت‌هاي زمينه سراميكي، استفاده از روش پرس سردتف‌جوشي با توجه به هزينه اندك، بازده بالا و قابليت توليد قطعات با دقت ابعادي مناسب، مورد توجه است. از نكات منفي اين روش، بكارگيري حداقل دو جزء محلول پايه الكلي در فرآيند توليد مي‌باشد، چراكه حذف محلول‌ها همراه با صرف انرژي و افزايش احتمال بروز ترك است. بنابراين در پژوهش حاضر تنها با استفاده از يك جزء محلول (پلي‌وينيل الكل) ، كامپوزيت سراميك/سراميك با روش نسبتا خشك ساخته شد. نمونه‌هاي كامپوزيتي YSZ NiO با درصدهاي وزني ۲۵ ،۳۰ و ۳۵ از جزء تقويت‌كننده (ايتريا پايدار شده با زيركونيا) در فشار 110 مگاپاسكال فشرده شده و قطعات نهايي در فرآيند تف‌جوشي در دماي 1260 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت توليد گرديد. در ادامه ساختار نمونه‌ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و راديوگرافي مطالعه گرديده و تحليل بيشتر ريزساختاري با استفاده از نرم افزارهاي پردازش تصوير صورت گرفته است. همچنين چگالي نمونه‌هاي تف‌جوشي شده با استفاده از روش ارشميدوس محاسبه گرديده است. بررسي‌هاي ريزساختاري حاكي از آن است كه ميزان تخلخل، كيفيت سطحي و تغيير ريزساختار لايه‌ها تابع درصد وزني تقويت كننده است. در سطح نمونه‌هاي خام ترك عميق مشاهده نگرديده و در نمونه‌هاي تف‌جوشي شده، 30 درصد تقويت‌كننده، بهترين توزيع فاز گازي را بدون حضور ترك عميق نشان مي‌دهد. همچنين، بررسي ريزسختي قرص‌ها نشان مي‌دهد كه كامپوزيت با ۳۰ درصد تقويت‌كننده، بالاترين سختي را داراست. لذا به نظر مي‌رسد در بين كامپوزيت‌هايي با ۲۵ تا ۳۵ درصد تقويت‌كننده، كامپوزيتي با 30 درصد تقويت‌كننده، نمونه بهينه است.