سینترینگ بدنه 8ysz به روش فلاش سینترینگ و بررسی اثر پارامترهای فرایندی

در این پژوهش فرایند فلاش سینترینگ به عنوان روشی نوین به منظور سینترینگ مواد سرامیکی، مورد مطالعه قرار گرفته است و تاثیر پارامترهای فرایند مانند جریان فلاش، زمان ماندگاری تحت فلاش و نوع خمیر اتصال بر خواص بدنه های زیرکونیایی پایدار شده با 8 درصد مولی ایتریا (8ysz) بررسی شده است. نتایج نشان داد که بر خلاف روش های مرسوم سینترینگ، با استفاده از فرایند فلاش سینترینگ در دماهای به مراتب کمتر و زمانهای به مراتب کوتاهتر می توان به نمونه سینتر شده دست یافت. با استفاده از شدت میدان الکتریکی مستقیم v/cm100 و جریان فلاش ma/mm2160 در دمای °c800 و زمان 30 ثانیه می توان به نمونه ای با چگالی بیش از 95 درصد چگالی تئوری دست یافت. دستیابی به نمونه مشابه با استفاده از کوره الکتریکی و روشهای معمول، مستلزم سینترینگ در دمای °c1450 به مدت زمان 4 ساعت می باشد. همچنین بررسی چگالی نمونه ها نشان داد که دما و چگالی جریان فلاش تاثیر مستقیم بر چگالی نمونه ها دارند. همچنین نوع خمیر اتصال نیز بر دانسته نهایی نمونه موثر است و این تاثیر در چگالی جریانهای کمتر قابل توجه تر است.

8YSZ sintering by flash sintering method and evaluation of process parameters

Flash sintering as a new sintering method for sintering of ceramic materials has been studied and effect of various parameter such as flash current density, time of flash and contact paste on properties of flash sintered 8YSZ samples has been investigated. Results showed it is possible to achieve high density in shorter time and lower temperature than conventional sintering methods. Samples could be sintered more than 95% theoretical density by electrical field 100V/cm, current density 160mA/mm2, and flash time of 30 sec at 800 ° С. The same density could be achieved by electric furnace and conventional sintering methods at 1400 °С for 4 hours. Results showed current density and temperature has positive effect on density. Also samples with LSM paste in lower current density had higher density relative to Pt paste ones.