Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mehdi Ahmadian
مسعود پنجه پور (استاد راهنما) مهدي احمديان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Yousof Honari
يوسف هنري

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.
چکيده در سال هاي اخير کامپوزيت هاي زمينه سراميکي به دليل سختي، استحکام و مدول الاستيک بالاتر نسبت به فلزات و پليمرها مورد توجه قرارگرفته­اند اما فرآيند ساخت و هزينه بالاي ساخت آنها عمدتا انتخاب اين کامپوزيت ها را محدود مي­نمايد. در اين بين کامپوزيت هاي C/SiC به دليل پايداري حرارتي بالا، خواص عملکردي مانند انبساط حرارتي پايين و رفتار تريبولوژيک خوب، در زمينه ي کاربردهاي تجاري جديد مورد توجه هستند. البته ضعف هايي همچون استحکام خمشي پايين و هزينه توليد بالاي اين سراميک ها باعث توجه تحقيقات اخير به رفع اين مشکلات شده است. هدف از انجام اين پژوهش ساخت کامپوزيت C/SiC با استفاده از ترکيب روش هاي جديد به جهت کاهش هزينه توليد، کاهش مدت زمان توليد و همچنين بهبود خواص مکانيکي از جمله استحکام خمشي کامپوزيت مي­باشد که در اين راستا ابتدا ساخت و مشخصه­يابي پودر کاربيد سيليسيم به روش سل-ژل مورد بررسي قرار گرفت. براي اين کار از ماده تئوس به عنوان منبع سيليسيم و از رزين فنوليک به عنوان منبع کربن استفاده گرديد. سپس در مرحله بعد ساخت و مشخصه­يابي کامپوزيت نمد کربن/کاربيدسيليسيم به وسيله نفوذ سل-ژل در پيش­ساخته نمد کربني مورد مطالعه قرار گرفت. در اين راستا، ابتدا با طراحي فرآيند نفوذ سپس با گذراندن فرآيندهاي پيروليز در دماي ?C700 و همچنين عمليات حرارتي در دماي ?C 1600 کامپوزيت C/SiC با حضور ذرات کاربيد سيليسيم توليد گرديد. سپس به بررسي ريزساختار و فازشناسي نمونه­هاي مذکور پرداخته شد. در مرحله بعد نمونه ها با انجام عمليات سيليکونيزاسيون تحت نفوذ سيليکون مذاب قرار گرفته و کامپوزيت کربن/کاربيدسيليسيم به صورت کامل ساخته شد. نتايج حاصل از ساخت کامپوزيت C/SiC نشان ­داد با انجام عمليات LSI بر روي نمد کربني فاز هاي لازم جهت ساخت کامپوزيت تشکيل شد و استحکام خمشي نمد کربني از MPa 12 به MPa 62 افزايش يافت. همچنين ثابت شد پوشش دهي اوليه الياف با استفاده از روش سل-ژل تاثير بسزايي در جلوگيري از آسيب رساني سيليسيم مذاب در حين فرآيند سيليکونيزاسيون به الياف کربن داشته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی