Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mehdi Ahmadian
مسعود پنجه پور (استاد راهنما) مهدی احمدیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Yousof Honari
یوسف هنری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Investigation of Fabrication Method and Characterization of C/SiC Composite with Use of Carbon Felt
In recent years, ceramic-based composites have received attention due to their higher hardness, strength, and modulus of elasticity than metals and polymers, but their manufacturing process and high manufacturing cost largely limit the choice of these composites. Meanwhile, C / SiC composites are considered in new commercial applications due to their high thermal stability, functional properties such as low thermal expansion and good tribological behavior. Of course, weaknesses such as low flexural strength and high production costs of these ceramics have led recent research to address these problems. In this study, first the fabrication and characterization of silicon carbide powder was investigated by sol-gel method. For this purpose, theos material was used as a source of silicon and phenolic resin was used as a carbon source. Then, in the next step, the fabrication and characterization of the carbon / carbon silicon felt composite was studied by sol-gel penetration in the carbon felt prefabricated. In this regard, first by designing the diffusion process, then by passing pyrolysis processes at a temperature of 700 وC and also heat treatment at a temperature of 1600 ?C, C / SiC composite was produced with the presence of small particles of silicon carbide. Then, the microstructure and phasology of the mentioned samples were studied. In the next step, the samples were subjected to molten silicon by siliconization and the carbon / silicon carbide composite was completely fabricated. The results of C / SiC composite fabrication showed that by performing LSI operation on carbon felt, the necessary phases for composite fabrication were formed and the flexural strength of carbon felt was increased from 12 MPa to 62 MPa. It was also proved that the initial coating of fibers using sol-gel method had a significant effect on preventing damage to molten silicon during the siliconization process to carbon fibers.
در سال های اخیر کامپوزیت های زمینه سرامیکی به دلیل سختی، استحکام و مدول الاستیک بالاتر نسبت به فلزات و پلیمرها مورد توجه قرارگرفته­اند اما فرآیند ساخت و هزینه بالای ساخت آنها عمدتا انتخاب این کامپوزیت ها را محدود می­نماید. در این بین کامپوزیت های C/SiC به دلیل پایداری حرارتی بالا، خواص عملکردی مانند انبساط حرارتی پایین و رفتار تریبولوژیک خوب، در زمینه ی کاربردهای تجاری جدید مورد توجه هستند. البته ضعف هایی همچون استحکام خمشی پایین و هزینه تولید بالای این سرامیک ها باعث توجه تحقیقات اخیر به رفع این مشکلات شده است. هدف از انجام این پژوهش ساخت کامپوزیت C/SiC با استفاده از ترکیب روش های جدید به جهت کاهش هزینه تولید، کاهش مدت زمان تولید و همچنین بهبود خواص مکانیکی از جمله استحکام خمشی کامپوزیت می­باشد که در این راستا ابتدا ساخت و مشخصه­یابی پودر کاربید سیلیسیم به روش سل-ژل مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار از ماده تئوس به عنوان منبع سیلیسیم و از رزین فنولیک به عنوان منبع کربن استفاده گردید. سپس در مرحله بعد ساخت و مشخصه­یابی کامپوزیت نمد کربن/کاربیدسیلیسیم به وسیله نفوذ سل-ژل در پیش­ساخته نمد کربنی مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا، ابتدا با طراحی فرآیند نفوذ سپس با گذراندن فرآیندهای پیرولیز در دمای ?C700 و همچنین عملیات حرارتی در دمای ?C 1600 کامپوزیت C/SiC با حضور ذرات کاربید سیلیسیم تولید گردید. سپس به بررسی ریزساختار و فازشناسی نمونه­های مذکور پرداخته شد. در مرحله بعد نمونه ها با انجام عملیات سیلیکونیزاسیون تحت نفوذ سیلیکون مذاب قرار گرفته و کامپوزیت کربن/کاربیدسیلیسیم به صورت کامل ساخته شد. نتایج حاصل از ساخت کامپوزیت C/SiC نشان ­داد با انجام عملیات LSI بر روی نمد کربنی فاز های لازم جهت ساخت کامپوزیت تشکیل شد و استحکام خمشی نمد کربنی از MPa 12 به MPa 62 افزایش یافت. همچنین ثابت شد پوشش دهی اولیه الیاف با استفاده از روش سل-ژل تاثیر بسزایی در جلوگیری از آسیب رسانی سیلیسیم مذاب در حین فرآیند سیلیکونیزاسیون به الیاف کربن داشته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی