بررسی خواص و ریزساختار بدنه های آلومینا- مولایت با اتصال مستقیم

آلومینا بهعنوان یکی از مهمترین سرامیکهای اکسیدی دارای خواص ویژهای نظیر مقاومت به سایش، خوردگی، سختی و دمای ذوب بالا است و کاربردهای زیادی در ساینده ها، دیرگدازها و نیز سرامیکهای مهندسی دارد. به علت شرایط ویژهکاری در محفظه احتراق توربین گازی V۹۴.۲، باید جداره فلزی آن در برابر سایش و دمای بالا محافظت شود. اما به دلیل الزامات خاص طراحی، امکان قرار دادن لایه محافظ باضخامت بالا میسر نیست. با در نظر گرفتن این نکته که دمای داخل و بیرون محفظه احتراق اختلاف زیادی دارند، نیاز است تا لایه محافظ شوک پذیری بالایی داشته باشد. همچنین به دلیل عبور سریع گاز داغ از سطح لایه محافظ، مقاومت به سایش بالایی هم نیاز است. بنابراین از بدنه های دیرگداز آلومینا مولایت با Al۲O۳ ۹۰% با مقدار بسیار کم فاز شیشه در ریزساختار آنها استفاده میشود. به همین منظور، بدنهای با Al۲O۳ ۹۰% به روش پرس نیمهخشک تهیه و سپس در یک کوره شاتل تک واگنی در دمای ۱۷۰۰ C پخت شد. خواص فیزیکی، مکانیکی و ترمومکانیکی نمونه ها از قبیل چگالی بالک و تخلخل ظاهری، استحکام خمشی سرد و استحکام خمشی گرم در دو دمای ۱۲۰۰ Cو ۱۴۰۰ C ارزیابی و میزان فاز شیشه به کمک آنالیز پراش پرتوایکس (XRD) همراه با روش Rietveld تعیین شد. علاوه بر این ریزساختار نمونه به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. نتایج نشان دادند، میزان فاز شیشه در این بدنه کمتر از %۴ و اتصال ذرات آلومینا و مولایت درزمینه بهصورت مستقیم بوده و فرایند سینترینگ حالتجامد در حین پخت این بدنه ها سازوکار غالب بوده است.

کلیدواژه ها:

سپرهای حرارتی ، دیرگدازهای آلومینا- مولایت ، توربینهای گازیV۹۴.۲ ،