بررسی رفتار رئولوژی دوغاب‌های ریخته‌گری ژلی کاربید سیلیسیم و تاثیر آن بر خواص مکانیکی بدنه‌های کاربید سیلیسیم

در این پژوهش رفتار رئولوژی دوغاب‌های کاربید سیلیسیم تهیه شده به روش ریخته‌گری ژلی و تاثیر این رفتار بر خواص مکانیکی نمونه‌های سینتر شده بررسی شد. بهینه‌سازی رفتار رئولوژی دوغاب کاربید سیلیسیم، موجب تهیه دوغاب پایدار و شکل‌گیری هر چه بهتر بدنه‌های کاربید سیلیسیم شد. برای رسیدن به این هدف از تترا‌متیل آمونیوم هیدورکسید به عنوان پراکنده‌ساز، آکریلامید به عنوان مونومر، متیلن بیس اکریلامید به عنوان اتصال دهنده عرضی، پرسولفات آمونیوم به عنوان آغازگر و تترامتیل اتیلن دی آمین به عنوان کاتالیست استفاده شد. به منظور کنترل ph نیز از سود سوزآور استفاده شد. برای این کار دوغاب‌هایی از محلول مونومر آکریلامید و 45 درصد حجمی جامد پودر کاربید سیلیسیم با مقادیر مختلف پراکنده‌ساز (0، 0.2، 0.4، 0.6، 0.8 و 1 درصد وزنی بر اساس وزن کاربید سیلیسیم) تهیه شد. نتایج نشان داد که برای رسیدن به یک دوغاب با گرانروی مناسب به 4/0 درصد وزنی پراکنده ساز تترا‌متیل آمونیوم هیدورکسید، ph برابر 10.5 و 24 ساعت زمان برای مخلوط‌سازی نیاز است. در این دوغاب‌ها سازوکار دافعه الکترواستریکی باعث پایداری دوغاب‌ها شده و اضافه کردن مونومر اکریلآمید باعث کاهش گرانروی شد. نتایج نشان داد که در نسبت بهینه اتصال دهنده متیلن بیس اکریلامید به مونومر برابر 1 به 17.5 بیش‌ترین استحکام خام حاصل شد. بدنه‌های ریخته‌گری ژل شده حاصل دارای استحکام خمشی mpa231 بودند.

Investigating the Rheological Behavior of Silicon Carbide Gel Casting Suspensions and its Effect on the Silicon Carbide Bodies

In this paper, the rheological behavior of SiC suspensions, fabricated via gelcasting method, and the influence of this behavior on the mechanical properties of the sintered samples were studied. To prepare castable and stable SiC suspensions, the rheological behaviour of the suspensions was characterized and optimized. To this aim tetramethylammonium hydroxide as dispersant, acrylamide as monomer, methylenebisacrylamide as cross linker, ammonium persulfate as initiator and tetramethylethylenediamine as catalyst were used. The results indicated that for obtaining stable SiC suspensions with suitable viscosity, 0.4 wt% dispersant of tetramethylammonium hydroxide, the pH of 10.5 and mixing time of 24 h were required. It should be noted that this suspension was electrosterically stable and the presence of the monomer acrylamide decreased the viscosity. The results showed that in the optimal ratio of methylenebisacrylamide cross linker to acrylamide monomer the highest strength was obtained. The flexural strength of the gel cast bodies was 231 MPa.