بررسي عوامل فرايندي بر خواص و ريزساختار بدنه هاي 8YSZ تهيه شده به روش فلش سينترينگ

كارشناسي ارشد

فلش سينترينگ يكي از روش هاي نوين و جذاب براي سينتر مواد سراميكي به شمار مي رود كه در دماهايي بسيار پايين تر از دماي لازم براي سينتر معمولي آن ها، قادر به متراكم سازي نمونه است. در تحقيق پيش رو، ابتدا يك مدل شبيه سازي عددي بر پايه روش المان محدود ساخته شد تا با استفاده از آن شرايط بهينه براي انجام يك تست موفق فلش سينتر تخمين زده شود. توانايي مدل ايجاد شده براي رفع چالش هاي فني آزمايشات فلش سينتر اثبات شد. در گام بعدي، نمونه هاي استخوان سگي شكل از جنس زيركونياي پايدار شده با 8 درصد مولي ايتريا (8YSZ) با روش ريخته گري نواري آماده شدند. سپس با مدت زمان هاي نگهداري مختلف از 1 تا 60 دقيقه فلش سينتر شد. براي تحقيق بر روي تغييرات ريزساختاري و عيوب ساختاري، آناليز پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و اسپكتروسكوپي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) مورد استفاده قرار گرفتند. بر اساس نتايج، با تداوم زمان بعد از فلش رشد دانه چشمگير در ريزساختار و همچنين استحاله فازي مكعبي به تتراگونال در ماده رخ مي دهد. اندازه دانه نمونه هاي فلش سينتر شده به مدت 1 دقيقه تا 60 دقيقه، در حدود 550 نانومتر تا 5/5 ميكرومتر تخمين زده شد. علاوه بر اين، رسانايي يوني كل در ابتدا با افزايش زمان بعد از فلش از 1 دقيقه تا 20 دقيقه، از 0/045 S/cm تا 0/057 S/cm ارتقا يافت و بعد از آن تا 60دقيقه به 0/032 S/cm تنزل پيدا كرد. در حين فلش سينتر جاي خالي هاي آزاد اكسيژني در مرزدانه هاي YSZ تشكيل مي گردند كه موجب افزايش رسانايي يوني مي شوند. با ادامه يافتن اين فرآيند، غلطت بالاي جاي خالي هاي تشكيل شده موجب اعوجاج شبكه اي ساختار ماده و متعاقبا، ناپايداري فاز مكعبي ميشوند.

195253

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر سيد محمد ميركاظمي - دكتر علي بيت الهي