Abstract



 
   

Volume 7 - No. 3
THERMAL SHOCK BEHAVIOR STUDY OF THE MICRO AND NANO STRUCTURED ALUMINA/ALUMINUM TITANATE COMPOSITES PREPARED BY IN-SITU REACTION SINTERING  
 

مطالعه رفتار مقاومت به شوک حرارتی کامپوزیت های میکرونی و نانوساختار آلومینا/ تیتانات آلومینیوم تهیه شده به روش زینتر واکنشی درجا

منوچهر سبحانی, تورج عبادزاده و محمدرضا رحیمی پور

تاريخ ثبت اوليه: // ، تاريخ دريافت نسخه اصلاح شده: // ، تاريخ پذيرش قطعي: //

چكيده     در تحقیق حاضر رفتار مقاومت به شوک حرارتی آلومینای تک¬فاز و دو نوع کامپوزیت نانو و میکروساختار از آلومینا/تیتانات آلومینیوم حاوی 20 درصد وزنی فاز ثانویه، به روش تجربی آزمون کوئینچ- استحکام مورد مطالعه قرارگرفته است. کامپوزیت¬ها با افزودن دو نوع TiO2 در مقیاس میکرو و نانومتر به آلومینا جهت تشکیل فاز ثانویه، ساخته شدند. پودرهای اولیه به¬صورت دوغاب با هم مخلوط شده و پس از خشک کردن، نمونه¬ها توسط پرس تهیه شدند. فاز تیتانات آلومینیوم طی فرآیند زینتر واکنشی درجا از فازهای TiO2 و Al2O3 حین عملیات زینتزیگ در کوره تشکیل شد. کامپوزیت¬های تهیه شده با انجام آزمون مقاومت به شوک حرارتی با نمودارهای -T، آزمون¬های پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی با گسیل میدانی (FESEM) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاکی از تشکیل کامل فاز ثانویه تیتانات آلومینیوم (Al2TiO5) طی افزودن هر دو نوع TiO2 در زمینه آلومینایی بود. فاز ثانویه در کامپوزیت نانو ساختار به¬صورت لایه¬های ظریف در مقیاس نانو در محل تقاطع دانه¬های زمینه مشاهده شد. نتایج نشان¬دهنده مقادیر مقاومت به شوک 230 ، 265 و ˚C290 به ترتیب برای نمونه¬های آلومینای تک¬فاز، کامپوزیت میکرونی و نانوکامپوزیت بودند. این افزایش مقدار مقاومت به شوک حرارتی در کامپوزیت¬ها نسبت به آلومینا را می¬توان به بالا بودن مقاومت به شوک فاز ثانویه تیتانات آلومینیوم نسبت به آلومینا و هم¬چنین رفتار منحنی R در چقرمگی کامپوزیت¬ها و فعال شدن سازوکار میکرو¬ترک شدن نسبت داد.

كلمات كليدي    کامپوزیت آلومینا/تیتانات آلومینیوم، شوک حرارتی، زینتر درجا، نانو کامپوزیت.



Thermal Shock Behavior Study of the Micro and Nano Structured Alumina/Aluminum Titanate Composites Prepared by in-Situ Reaction Sintering

Manoochehr Sobhani, Touraj Ebadzadeh and Mohammad Reza Rahimipour

Abstract    In the present study thermal shock behavior of monolothic alumina and two types of micro and nano aluminum titanate composites have been studied using quench-strength method. The powders were wet mixed and the slurry dried. Then the grinded powders were formed by isostatic pressing. The composites were prepared by in-situ reaction sintering of alumina with nano and micronized TiO2 addition to formation of 20 wt.% aluminum titanate as secondary phase. Investigations were carried out by ?-?T curves, X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) analysis. The results revealed fully formation of Al2TiO5 phases in the both case of micro and nano titania as a result of Al2O3 and TiO2 reaction sintering. The nano layer structure of the Al2TiO5 ¬was formed at the triple junction of the alumina grains. Also thermal shock values of the alumina, micro and nano composites were measured about 230, 265 and 290 °C, respectively. Thermal shock increment of the composite in the comparison of the alumina can be related to the secondary phase effect on the rising toughness curve (R-curve) and microcracking of the composites.

Keywords    Alumina/aluminium itnate, Thermal shock, In-situ sintering, Nano composite.

 

منابع:

 
 Download PDF 


Term of Use  | Privacy Policy | Contact Us

Journal of Advanced Materials and Technologies
E-mail: office@jem.ir
Web Site: http://www.jamt.ir