بررسي تاثير سيستم MgO-TiO2-SiO2 بر رفتار مكانيكي، شيميايي و ريزساختاري ماهيچه آلومينايي

كارشناسي ارشد

ماهيچه‌هاي سراميكي به‌طور گسترده در ريخته‌گري دقيق اجزاي موتورهاي هوايي و توربين‌هاي گازي استفاده مي‌شوند و يكي از مهم‌ترين كاربردهايشان براي ساخت منافذ خنك‌كننده‌ي داخلي در تيغه‌ها و پره‌هاي ريخته‌گري شده، است. در اين پژوهش به بررسي خواص مكانيكي، شيميايي و ريزساختاري ماهيچه¬ي آلومينايي تهيه شده به روش ريخته¬گري ژلي، در حضور افزودني¬هاي TiO2، SiO2 و MgO پرداخته شده است. در گام اول براي دستيابي به بدنه¬اي با خواص مطلوب، در فرآيند ريخته¬گري ژلي در محيط آبي و با استفاده از مونومر طبيعي سيليكا سل، دوغابي با بار جامد vol% 45 و غلظت آغازگر آمونيوم كلريد M 05/0 به عنوان دوغابي مناسب با گرانروي كمتر از Pa.s 1 و زمان ژلاسيون كمتر از 20 دقيقه، تهيه شد. براي تامين SiO2 از سيليكا سل، TiO2 از پودر تيتانيا و MgO با سنتز MgTi2O5 و سپس افزودن آن به دوغاب براي جلوگيري از هيدراته شدن MgO در محيط آبي، استفاده شد. بر اساس مطالعات انجام شده بر ماهيچه¬هاي آلومينايي حاوي افزودني¬هاي SiO2 wt% 5/12و TiO2 wt% 30-0 و همچنين ماهيچه¬هاي آلومينايي حاوي افزودني¬هاي SiO2 wt% 5/12، TiO2 wt% 15 و MgO wt% 4-2 كه در دماهاي 1400 و ˚C 1500 به مدت 1 و 2 ساعت زينتر شدند، نشان داده شد كه بدنه¬ي حاوي افزودني¬هاي SiO2 wt% 5/12، TiO2 wt% 15 و MgO wt% 4 كه به مدت 2 ساعت در دماي ˚C 1400 زينتر شد، علاوه بر داشتن ميزان انقباض كمتر از %4 و ميزان تخلخل بيش از %30، استحكام مكانيكي كمتر از Mpa 50، كمترين ضريب انبساط حرارتي(/˚C6-10×3/4= ˚C 900-25α) و بيشترين درصد ليچينگ (%5/12) در بين نمونه¬هاي حاوي افزودني TiO2 و MgO را داشت. با بررسي فازي و ريزساختاري اين نمونه مشخص شد كه وجود محلول جامد MgxAl2(1-x)Ti1+xO5 و در نتيجه پايدار شدن Al2TiO5 و توزيع يكنواخت تخلخل¬ها در كنار دانه¬هاي ريز و ريزترك¬هاي مطلوب ناشي از تجزيه¬ي تياليت باعث دستيابي به اين خواص شده¬است.

188974

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر ابراهبم قاسمي

سراميك

دكتر رحيم نقي زاده - دكتر فرهاد گلستاني فرد