Skip to main content
SUPERVISOR
رحمت اله عمادي (استاد راهنما) مصطفي ميلاني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sara Ghazanfari
سارا غضنفري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
Polycrystalline ?-alumina due to numerous advantageslike sub-micron powders compared to other ceramic material, the ease ofcreating water suspension and excellent properties of sintering in the air isone of the most ceramic materials used in industry. On the other hand, Aluminaceramic grains sub-micron structure used for high mechanical load condition.Also traarent polycrystalline alumina samples have made with sub-microngrain to optimize the production process. Now the challenge of some advancedceramics is production process control parameters using nonosized ceramicpowders. So homogeneous piece with sub-micron grain and structure without faultat least cavities. Homogeneous density of particles in green body is essentialprecondition to provide full dense with superior properties of optic andmechanics. Perhaps the biggest improvement occurred in the last 20 years, theunderstanding of the impact of green body structure on sintering stage andbecause of this we have to use colloidal technique for compression of powders.Slip casting method modified used for this purpose. The initial body shaping tobe quite homogeneous and minimum density of the pores cannot guarantee completedensity alumina with minimum grain growth has very effective. The use ofdopants such as Mg, Y, La and Zr could be reduced grain growth, and alsoit cause to improves Real inline transmittances polycrystalline alumina invisible range is up to 50%. Use of advanced techniques such as Spark plasmasintering can cause density of the samples with at least amount of grain growthto reach higher than 98% relative density, which is not possible withconventional sintering without pressure.
پلي کريستال آلفا -آلومينا به علت دارا بودن مزاياي فراوان مانند ارزان بودن پودرهاي زير ميکروني اوليه نسبت به ساير مواد سراميکي، آسان بودن ايجاد سوسپانسيون­هاي پايه آبي و خواص زينتر پذيري عالي در هوا يکي از رايج­ترين مواد سراميکي مورد استفاده در صنعت است. از طرف ديگر، سراميک آلومينا داراي ميکروساختار با دانه­هاي زير ميکروني مزاياي زيادي براي کاربرد در شرايط تحت بار مکانيکي شديددارد. يکي از عوامل موثر در رسيدن به نمونه­ايي با چگالي بالا و بدون نقص، بحثفشردگي همگن ذرات است. راهکار مهم براي ساخت چنين نمونه­ي همگني، استفاده از روش‌هاي دوغابي براي شکل­دهي است.يکي از روش­ها، روش ريخته‌گري دوغابي است. با رسيدن به نمونه­اي مناسب از جهتتوزيع يکنواخت و باريک تخلخل در روش دوغابي مي­توان در مرحله­ي تف‌جوشي توسط تف‌جوشيپلاسماي جرقه­اي به دانسيته بالاتر از 95/99% دست يافت. يکي از مشکلاتي که درمرحله تف‌جوشي پيش رو است، رشد افراطي دانه است. استفاده از عناصر اضافه شونده +3 Y يا +2 Mg باعثکاهش اندازه دانه مي­شود. به منظور پايداري دوغاب جهت ريخته‌گري دوغابي عواملمختلف از جمله pH ، مقدار پراکنده ساز و زمانآگلومراسيون بهينه مي­شود. جهت پراکنده‌سازي سوسپانسيون‌ها ازپراکنده‌ساز دولاپيکس CE - 64 استفاده شد. تف‌جوشي نمونه‌ها با روش تف‌جوشي بدون اعمال فشار(تحتخلاء) انجام گرفت. با استفاده از سوسپانسيون­هايي با بار جامد 55 درصد وزني مشخص شد که با تنظيم pH سوسپانسيون بر 8/9 و اضافه کردن پراکنده­ساز به ميزان %3/1 بار جامد دوغاب رفتارنيوتوني از خود نشان داده و به کمترين ميزان ويسکوزيته ( mPa.s 14) مي­رسد. به منظور بهينه سازي درصدبار جامد و زمان آگلومره‌زدايي، سوسپانسيون­هايي با بار جامد(69، 70، 72، 75 درصدوزني) آگلومره‌زدايي شدند. آگلومره‌زدايي پودر آلومينا به صورت خشک توسط آسياب سياره­اييبه مدت 2 ساعت انجام گرفت. پس از ساخت دوغاب آلومينا، آگلومره زدايي به وسيله آسياب­کاريو ميکسر سه بعدي صورت گرفت. آگلومره‌زدايي با استفاده از ميکسر سه بعدي در زمان­هايمختلف 3، 5/4، 6 و 5/7 ساعت انجام شد. مشاهده گرديد آگلومره‌زدايي با استفاده ازميکسر سه بعدي به مدت 5/4 ساعت با سرعت rpm 45دوغاب را به کمترين ميزان ويسکوزيته مي­رساند.پس از آگلومره‌زدايي، دوغاب به مدت 48 ساعت جارميل شد. به منظور بررسي اثر مقدار افزودنيمنيزيا و ايتريا بر خواص رئولوژي دوغاب و دانسيته نسبي، مقادير مختلف افزودني (ppm300 منيزيا، ppm300 ايتريا، ppm 150 منيزيا + ppm 150 منيزيا، ppm200 منيزيا + ppm 100ايتريا و ppm100منيزيا + ppm200ايتريا) استفاده شد. با استفاده از آزمونتخلخل سنجي فشار جيوه و اندازه و توزيع تخلخل نمونه بهينه شده به دست آمد. مشاهده گرديد که توزيع اندازه تخلخل به صورت تک پيک و درکمتر از نصف اندازه ذرات مي‌باشد‌. جهت بررسي روند ميزان رشد دانه و حذف تخلخل در نمونه‌هاي حاوي مقاديرمختلف افزودني نمونه­ها در کوره تحت خلاء (بدون فشار) مورد بررسي قرار گرفتند. در آزمون توزيع اندازه تخلخل نيز مشخص شد که اين نمونهداراي بهترين توزيع اندازه تخلخل است. هنگامي که مقدار ويسکوزيته دوغاب کم باشد ويا به عبارتي نيروهاي دافعه آنقدر زياد باشند که ذرات در مکان­هايي با انرژي کمقرار گيرند، اندازه حوزه­ها افزايش يافته و فواصل بين حوزه­اي کاهش مي­يايد بههمين علت سبب کاهش تخلخل نمونه ريخته‌گريشده، مي­شود. آگلومره‌زدايي مناسب که توسط آسياب سياره­اي، ميکسر سه بعدي و جارميلصورت گرفته دوغاب به ويسکوزيته پايين دست يافته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی