بررسي تاثير هافنيوم دي بورايد بر ريزساختار كامپوزيتهاي پايه ZrB2 سينتر شده به روش SPS

Investigation of HfB2 on microstructure of ZrB2-based ceramics prepared by SPS

سينتر با جرقه پلاسما (SPS) فرآيندي است كه طي سال‌هاي اخير براي سراميك‌هاي فوق دما بالا به كار گرفته مي شود. در اين پژوهش كامپوزيت‌هاي پايه ZrB2 با درصدهاي مختلف HfB2 (Vol 15%-0) با استفاده از فرآيند SPS در دماها (1600- 1900)، زمانها (min 8-4) و فشارهاي (MPa 40-10) سينتر شدند. به علاوه تاثير MoSi2 بر نفوذ Hf در Zr مورد بررسي قرار گرفت. به منظور ارزيابي ريزساختار و نوع فازهاي تشكيل شده بررسيهاي ريزساختاري با استفاده از SEM و شناسايي فازها با استفاده از آناليز نقطه‌اي و خطي انجام شد. تاثير دما، زمان و فشار فرآيند SPS بر ريزساختار كامپوزيت نهايي و فازهاي تشكيل شده در آن، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه Hf و Zr در هم نفوذ نموده و تشكيل محلول جامد B2(Zr, Hf) مي‌دهند. همچنين مشخص شد كه با افزايش دما و زمان سينترينگ، ميزان نفوذ و در نتيجه محلول جامد افزايش مي‌يابد. به علاوه مشخص شد كه فشار تاثير بسيار كمتري نسبت به دما و زمان بر فرآيند نفوذ دارد. نتايج آناليز خطي نشان داد كه حضور MoSi2 سبب تشكيل يك فاز مايع شده كه به نوبه خود سبب تسهيل فرآيند نفوذ Hf و Zr در هم مي‌شود. همچنين مشخص شد كه افزودن HfB2 سينترپذيري ZrB2 را بهبود نداده و به ميزان اندكي سبب افزايش درصد تخلخل‌هاي باز مي‌شود.