بررسي عوامل موثر بر ساخت قطعات متخلخل آلومينايي به روش ريخته گري ژلي به كمك نشاسته

كارشناسي ارشد

بدنه هاي متخلخل آلومينايي، به دليل خواص منحصر به فردي هم چون سطح ويژه ي بالا، هدايت حرارتي پايين، مقاومت به شوك حرارتي بالا و... توجه زيادي را به خود جلب كرده اند. به دليل اين خواص ويژه، اين بدنه ها در ساخت ممبران ها، فيلترها، پايه هاي كاتاليست ها، مواد عايق حرارتي، پوشش ها، بيوسراميك ها و... مورد استفاده قرار مي گيرند. روش ريخته گري ژلي به كمك نشاسته، به عنوان روش نوين شكل دهي بدنه هاي متخلخل، به دليل اين كه روشي ارزان، غيرسمي و دوستدار محيط زيست بوده و امكان شكل دهي شكل هاي پيچيده، امكان كنترل تخلخل و درصد تخلخل به وسيله ي نوع نشاسته ي انتخاب شده و... را فراهم مي آورد، در اين تحقيق مورد استفاده قرار گرفته شده است. در اين تحقيق، دوغاب هاي حاوي 5/60، 63 و 5/65% وزني آلومينا (به ترتيب حاوي 5/7، 5 و 5/2% وزني نشاسته) به وسيله ي اين روش آماده گرديدند. هم چنين، نمونه ي حاوي 5% وزني نشاسته به عنوان نمونه ي بهينه انتخاب گرديده و به منظور بهبود خواص مكانيكي آن، 5/2، 5 و 5/7% وزني دوغاب، سيليس كلوئيدي به نمونه هاي حاوي 5% وزني نشاسته افزوده شد. پس از ژله اي شدن دوغاب ها به مدت 2 ساعت در دماي oC86 و خشك كردن نمونه ها، آن ها به مدت 1 ساعت در دماهاي oC 1400، 1450 و 1500 زينتر شدند. پس از زينتر، چگالي كلي، درصد تخلخل و درصد جذب آب (به روش ارشميدس)، استحكام فشاري (CCS)، ريزساختار (SEM)، الگوي پراش اشعه ي ايكس (XRD) و تخلخل سنجي (تخلخل سنجي جيوه) نمونه ها مورد ارزيابي قرار گرفت. در اثر افزودن نشاسته، چگالي كلي g.cm-368/1-41/1، درصد تخلخل كل 38/63-36/56%، درصد تخلخل باز 01/62-92/53% و استحكام فشاري MPa82/3-98/0 به دست آمد. هم چنين از لحاظ ريزساختاري مشاهده شد كه تخلخل هاي بزرگ ناشي از سوختن نشاسته به وسيله ي گردنه هاي كوچكي به يكديگر متصل شده اند كه اين موجب به هم پيوستگي تخلخل ها و افزايش گذردهي آن ها مي شود. در اثر افزودن سيليس كلوئيدي، چگالي كلي g.cm-358/1-55/1، درصد تخلخل باز 95/55-53/54%، درصد جذب آب 96/35-40/34% و استحكام فشاري MPa61/12-67/5 به دست آمد. هم چنين از لحاظ ريزساختاري مشاهده شد كه ذرات مولايت در مناطقي كه تخلخل ها وجود دارند، تشكيل شده كه همين امر باعث مي شود كه چگالي كلي و درصد تخلخل (و گذردهي نمونه ها) تقريبا ثابت باقي مانده، زينتر نمونه ها بهبود يافته و استحكام نمونه ها افزايش پيدا كند.

190122

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر حسين سرپولكي