مقاومت به گسترش ترک در دماهای بالا و نقش ارتباطی آن با مقاومت به شوک و خستگی گرمایی

بررسی و مطالعه سرامیکهای بر پایه سیلیسیم در راستای فهم رفتار ترمومکانیکی آنها و نقش ریز ساختار (اندازه و مرفولوژی دانه ها )و محتوی فازی به خصوص فاز بین دانه ای بر روی این رفتار از اهداف اصلی این مطالعه است . براین اساس نمونه هایی از نیتروسیلیسیم با ریز ساختار و یا محتوی فاز شیشه متفاوت تهیه و آزمایشات مکانیکی گرم و سرد بر روی انها اعمال شد . برای مطالعه رفتار گسترش ترک نیترو سیلیسیم تحت تنشهای گرمایی ،نمونه هاییبا همان نوع ریز ساختارهای مورد استفاده در آزمایشات مکانیکی گرم )تحت سیکلهای شوک و خستگی گرمایی قرار گرفتند. برای توسعه و ایجاد انواع ریز ساختار از انواع پودر با کیفیت متفاوت ، انواع مواد کمک زینتر ، انواع فرایندهای شکل دهی و شرایط مختلف زینترینگ توسل جستیم . تحلیل نتایج نشان می دهد که ماکزیمم مقاومت در برابر رشد ترک در آزمایشات ترمومکانیکی و شوک گرمایی برای نمونه هایی حاصل می شود که در آن اولا تبدیل فازی آلفا به بتا پایان یافته باشد ثانیا ریزساختار خود استحکام یافته از نظر مرفولوژی و اندازه دانه متبلور شده باشد . (دانه های سوزنی کشیده که به طور یکنواخت در زمینه ای از دانه های ریز پراکنده شده باشد )ثالثا کریستالیزاسیون نسبی از فاز مرز دانه انجام گرفته باشد . این شرایط به طور نسبی در نمونه هایی حاصل می شود که از پودر غنی از فاز si3n4 - آلفا با درصد بالایی از ماده افزودنی اکسید ایتریم (y2o3) به عنوان کمک زینتر استفاده شده و در شرایط دمایی 2000c به مدت یک ساعت مورد زینترینگ تحت بار (45mpa) قرار گرفته باشد .