سینتر نانوکامپوزیت Zrb2-Sic-Zrc با استفاده از جرقۀ پلاسما (Sps) از پودرهای سنتز شده به روش Masps

در این پژوهش از پودر نانوکامپوزیتی zrb2-sic-zrc سنتز شده به روش masps که روش سنتز جدیدی برای این کامپوزیت محسوب می‌شود، جهت سینتر کامپوزیت zrb2-sic-zrc به روش sps استفاده شد. در این پژوهش سازکار سینترشدن یه وسیلۀ نمودارهای مستخرج از فرایند sps شامل نمودار جایجاییدمازمان، سرعت جابجایی – دما و سرعت جابجایی – زمان بررسی شد. فرایند سینتر شدن کامپوزیت در دمای c°1750 و زمان min 17 کامل شد. با استفاده از الگوی پراش اشعه x و روش ریتولد میانگین اندازه کریستالیت‌های فازهای zrb2، sic و zrc به ترتیب 77، 62 و 56 نانومتر به دست آمد. سینتر این کامپوزیت با پودرهای سنتزی جدید موجب ساخت قطعه‌ای با دانسیتۀ نسبی % 99.3، استحکام خمشی mpa 563، سختی ویکرز gpa 18 و چقرمگی شکست mpa.m^2.1 4.9 شد. تصاویر fesem از نمونۀ سینتر شده نیز ساختاری چگال و یکنواخت را نشان داد که سه فاز zrb2، sic و zrc به خوبی به یکدیگر متصل شده و پیوستگی مناسبی دارند.

Spark Plasma Sintering of ZrB2–SiC–ZrC Nanocomposit Synthesized by MASPS

ZrB2–SiC–ZrC nanocomposite were fabricated by spark plasma sintering (SPS) using ZrB2–SiC–ZrC synthesized powder by MASPS route. In the present research, sintering mechanism was investigated by displacementtemperaturetime (DTT), displacement rate vs. temperature and displacement rate vs. time diagrams which were obtained during spark plasma sintering cycles. Sintering process of the composite was completed after 17 min at temperature of 1750°C. By using Xray powder diffraction (XRD) pattern and Rietveld method, the mean crystallites sizes of about 77, 62 and 56 nm were calculated for ZrB2, SiC and ZrC phases, respectively. The physical and mechanical properties of sintered composite such as: density, Flexural strength, Vickers hardness and fracture toughness were % 99/3, 563 MPa, 18 GPa and 4.9 MPa.m1/2, respectively. Finally scanning electron microscopy (SEM) images show three different phases well distributed all over the sample. It is clear that ZrB2, SiC and ZrC phases are well connected and have good continuity.