بررسي تأثير زيركن بر تبلورمجدد، ريزساختار و خواص منيزيا

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پژوهش اثر افزودني سيليكات زيركنيم بر يك تركيب سراميكي بر پايه منيزيا به منظور زينتر واكنشي و تشكيل فورستريت مطالعه شده است. مواد بر پايه منيزيا و دولوما به لحاظ خواص ويژهاي نظير نقطه ذوب بالا به عنوان ديرگداز در صنايع مختلف به ويژه صنعت سيمان و صنايع فولاد كاربرد دارند. ولي به دليل عملكرد ضعيف در برخي از جنبه هاي ترمومكانيكي و شيميايي و بويژه هيدراته شدن مواد ديرگداز، همواره نيازمند افزودني‌هاي مختلف هستند. به عنوان مثال بمنظور افزايش مقاومت در برابر شوك‌هاي حرارتي و پايداري شيميايي در برابر سرباره‌هاي قليايي از افزودني‌هايي نظير زيركونيا (ZrO2) استفاده‌شده است. فورستريت (Mg2SiO4) يكي از فازهايي است كه جهت فائق آمدن بر مشكلات موجود درزمينه ديرگدازهاي منيزيتي همانند نقطه ذوب و ديرگدازي تحت بار پايين، مورد توجه قرارگرفته است. به منظور تشكيل اين فاز از افزودني‌هاي نظير سيليس (SiO2) و نانو سيليس استفاده‌شده كه منجر به تشكيل مستقيم فاز فورستريت مي‌شوند. فورستريت در دماي بالا از واكنش منيزيا با سيليس توليد مي‌شود كه باعث اتصال بهتر و قويتر دانه‌هاي منيزيا از طريق مكانيسم زينتر واكنشي در سطح دانه‌هاي منيزيا مي‌شود. ايجاد اتصال فورستريتي بين دانه‌هاي منيزيا در ديرگدازهاي مختلف نظير انواع جرم‌هاي ريختني باعث بهبود گسترده خواص ترمو مكانيكي و ديرگدازي مواد بر پايه منيزيا مي‌شود كه مي‌توان به بهبود مقاومت در برابر خوردگي و افزايش مقاومت در برابر شوك‌هاي حرارتي اشاره نمود. هدف از مطالعه حاضر بررسي اثرات استفاده از زيركن (ZrSiO4¬) به عنوان افزودني براي تشكيل فورستريت تبلور مجدد (غير مستقيم) در ديرگدازهاي منيزيايي است. واكنش منيزيا با زيركن در دماي بالا منجر به تشكيل و تبلور مجدد فاز اتصال‌دهنده فورستريتي خواهد شد. در نتيجه اين واكنش زيركونيا آزاد شده و در ريزساختار منيزيتي قرارگرفته و منجر به بهبودي خواص ديرگداز خواهد شد. مقدار زيركونياي مصرفي، شرايط بهينه تشكيل فاز فورستريت و ريزساختار منيزيا در اين تحقيق بررسي خواهد شد. واژه‌هاي كليدي: منيزيا، زينتر واكنشي ، زيركن

188548

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر حسين سرپولكي