ساخت و ارزیابی افشانک مخروطی توخالی با استفاده از نانوکامپوزیت‌های سرامیکی

افشانک‌ها مهم‌ترین و انتهایی‌ترین قسمت یک سمپاش هستند، که برای پخش مایع سم به‌صورت یکنواخت در یک دبی مشخص به‌کار می‌روند. این تحقیق به‌منظور ارتقاء کیفیت افشانک‌ها با افزودن نانو مواد در مقیاس میکرونی و نانوئی به سرامیک انجام شد. برای ساخت افشانک مخروطی توخالی از ماده سرامیکی آلومینا که با مواد شیمیایی خورنده کمترین واکنش را داشته و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، استفاده شد و برای بهبود مقاومت در برابر شکنندگی و افزایش میزان چقرمگی آن، زیرکونیای پایدار شده با ایتریم اضافه گردید. برای تولید افشانک از روش پرس تک محور استفاده شد و در نهایت برای تولید قطعه نهایی، عمل تف‌جوشی در دمای1650 درجه سلسیوس به مدت یک ساعت انجام پذیرفت. افشانک ساخته شده به قطر اصلی 15 میلی‌متر و قطر روزنه 2 میلی‌متر بود. برای بررسی نوع فازهای سرامیکی تشکیل شده، ساختار نانو کامپوزیت و نحوه پخش ذرات در داخل زمینه سرامیکی به‌ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه پراش اشعه ایکس استفاده شد. نتایج حاصله نشان از تشکیل فازهای آلفا-آلومینا و زیرکونیای پایدار شده با ایتریا است و همچنین علاوه بر اینکه ساختار نانو کامپوزیتی تشکیل شده توزیع یکنواختی نیز از ذرات مشاهده می‌شود. نتایج آزمون افزایش میزان دبی خروجی نسبت به زمان نشان داد میزان افزایش دبی در افشانک کامپوزیت آلومینا، ایتریم و زیرکونیا در مقایسه با افشانک سرامیکی مرسوم پس از 50 ساعت آزمون تحت شرایط استاتیکی، به میزان 35-30 درصد کاهش یافته بود.