بررسی تاثیر گرافیت بر خواص مکانیکی کامپوزیتZrO۲-Al۲O۳-Graphite ساخته شده به روش SPS

هدف از این پژوهش بررسی تاثیر افزودن گرافیت بر خواص مکانیکی کامپوزیت ZrO۲-Al۲O۳ است. به این منظور مقادیر %Vol ۲، ۴ و ۶ گرافیت به کامپوزیت ZrO۲-Al۲O۳ افزوده شد و پودرهای حاصله به روش SPS تفجوشی گردیدند. ریزساختار نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی، چگالی نسبی و سختی به ترتیب با روش های ارشمیدس و راکول مورد ارزیابی قرار گرفت. چگالی نسبی نمونه ZrO۲-Al۲O۳ خالص ۵/۹۸ درصد بود که با افزودن ۴ درصد حجمی گرافیت، این مقدار ۱ درصد افزایش یافته و به ۵/۹۹ درصد رسید؛ اما با افزایش میزان گرافیت و رسیدن به ۶ درصد حجمی، به دلیل سبک بودن گرافیت چگالی نسبی کاهش یافت و به ۵/۹۷ درصد رسید. نتایج سختی سنجی نشان داد که سختی این کامپوزیت ها با افزودن ۲ و ۴ درصد حجمی گرافیت افزایش یافته و از HRC ۶/۴۵ به HRC ۷/۵۷ رسیده است. اما با افزودن ۶ درصد حجمی گرافیت، سختی کامپوزیت ZrO۲-Al۲O۳-G اندکی کاهش پیدا کرد و از HRC ۷/۵۷ به HRC ۶/۵۴ رسید. به کمک اندازه گیری طول ترک های ایجاد شده در آزمون سختی، چقرمگی شکست محاسبه شد. در کامپوزیت های ZrO۲-Al۲O۳-۴,۶%vol Gچقرمگی شکست افزایش یافت. حضور گرافیت نرم در زمینه، ضریب اصطکاک را کاهش داد و سبب بهبود مقاومت به سایش کامپوزیت ها گردید.

کلیدواژه ها:

ZrO۲-Al۲O۳ ، گرافیت ، سختی ، چقرمگی شکست ، سایش.