هدایت حرارتی کامپوزیت سرامیکی آلومینا-زیرکونیا متخلخل به روش المان محدود

هدایت حرارتی مواد جزو پارامتر های فیزیکی مهم در انتخاب و طراحی مواد برای عملکرد های خاص در مهندسی است. هدایت حرارتی وابستگی بسیاری به جنس و تخلخل ماده دارد. میزان و توزیع تخلخل ها می تواند به میزان زیادی بر هدایت حرارتی ماده تاثیر بگذارد. در این پژوهش کامپوزیت سرامیکی آلومینا-زیرکونیا با درصد وزنی مشخص توسط روش متالورژی پودر تولید و سپس نمونه هایی با میزان تخلخل مشخص و با استفاده از فرایند تف جوشی تهیه گردید. نفوذ پذیری حرارتی و هدایت حرارتی نمونه های کامپوزیت سرامیکی در دماهای 25 تا 300 درجه ی سانتی گراد توسط دستگاه زنون فلش اندازه گیری شد. ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی (sem) تصویر برداری شده، و مدل های متخلخل دوبعدی توسط نرم افزار (catia) ایجاد و با به کار گیری نرم افزار (abaquse) آنالیز حرارتی المان محدود بر روی مدل های میکروساختار انجام گردید. و سپس میزان هدایت حرارتی نمونه ها توسط نتایج آنالیز حرارتی المان محدود محاسبه شد. نتایج تجربی بدست آمده با نتایج بدست آمده از آنالیز المان محدود مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که میزان تخلخل تاثیر به سزایی در هدایت حرارتی داشته و با افزایش میزان تخلخل هدایت حرارتی کاهش میابد.