اثر افزودن الیاف کوتاه کربن( csf) بر مقاومت به اکسیداسیون، چقرمگی و سختی نانو کامپوزیت zrb2-sic-zrc به روش سینتر بدون فشار

در تحقیق حاضر تاثیر الیاف کوتاه کربن بر سینترپذیری، چقرمگی شکست، مقاومت به اکسیداسیون نانو کامپوزیت zrb2-sic-zrc (zsz) تهیه شده به روش سینتر بدون فشار (pls) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، هفت نانو کامپوزیت zrb2-zrc-sic به همراه 4 درصد حجمی کاربید بور به منظور بهبود سینتر پذیری و با درصد حجمی الیاف کربن 0، 2/5، 5، 7/5، 10، 12/5و 15 به روش pls سینتر شدند. فرآیند سینتر در دمای ℃ 2100   ، زمان 1 ساعت با نرخ گرم کردن تقریبی 10 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد الیاف کربن، چگالی نسبی نمونه‌ها کاهش یافته و درصد تخلخل‌های باز افزایش می‌یابد. افزایش درصد الیاف کربن در مقادیر بررسی شده در این تحقیق، سبب کاهش سختی و بهبود چقرمگی شکست نانو کامپوزیت zrb2-sic-zrc می‌شود. با افزودن الیاف کربن، چقرمگی شکست به مرز mpa.m1/2  7 در نمونه سینتر شده در دمای ℃ 2100 با ترکیب حاوی 7/5 درصد الیاف کربن می‌رسد. رفتاراکسیداسیون نانو کامپوزیت‌ها به وسیله‌ی آزمون شعله اکسی‌استیلن سنجیده شد. نتایج نشان داد که نمونه‌ی بدون الیاف کربن (zsz) با افزایش جرم بعد از آزمون شعله اکسی استیلن دارای ساختاری کاملا متراکم و بدون تخلخل است و مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد. همچنین از بین نمونه‌های داری الیاف کربن، نمونه‌ی با 2/5 درصد الیاف کربن (zsz2/5c) مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد. علاوه بر این، با افزایش درصد الیاف کربن بعد از آزمون شعله اکسی‌ استیلن کاهش جرم در سایر نمونه‌ها ایجاد می‌شود. 

effect of short carbon fiber (csf) addition on oxidationresistance, toughness and hardness behavior ofpressureless sintered zrb2-sic-zrc nanocomposite

this study attempts to investigate the impact of short carbon fiber on sinter permeability, fracture toughness, oxidation resistance, and ablation of zrb2-sic-zrc nanocomposites prepared by pressureless sintering (pls) method. in this respect, seven nanocomposites having amounts of 0,2.5,5,7.5,10,12.5 and 15 wt% carbon fibers with 4 wt% of b4c to improve sinterability have been sintered utilizing pls method. the sintering process was performed at 2100℃ temperature within 1 hour at about 10 ͦc/min heating rate. the results indicated that increasing the amount of carbon fibers led to sample’s relative density decrease as well as open porosity increase. also, it is revealed that increasing the amount of carbon fibers in the values investigated in this research reduces the solidity of zrb2-sic-zrc nanocomposites and improves their fracture toughness. moreover, the oxidation behavior of nanocomposites has been measured by oxyacetylene test. the results showed that the zsz sample with a mass increase after oxyacetylene flame test has a completely dense structure without porosity and has good resistance to oxidation. in addition, by increasing the percentage of carbon fibers after testing the oxyacetylene flame, a decrease in mass occurs in other samples.