ساخت و بررسی قطعات کامپوزیتی C/Cf-ZrB2-ZrC-SiC و C/Cf-ZrB2-SiC مقاوم در برابر فرسایش با روش زینتر بدون فشار

در این پژوهش هدف دستیابی به قطعات کامپوزیتی مستحکم و مقاوم به فرسایش و تخریب حرارتی C/Cf-ZrB2-ZrC-SiC و C/Cf-ZrB2-SiC با روش زینتر بدون فشار می باشد. نمونه های C/Cf- ZrB2-SiC با استفاده از پودر های سنتز شده ZrB2 و SiC بین لایه هایی از پارچه ی کربنی آغشته شده به رزین تهیه شدند. بعد از پرس شدن با فشار 5 بار در دمای °C 1600و به مدت 2 ساعت در کوره اتمسفر کنترل تحت اتمسفر Ar عملیات حرارتی شدند. در مرحله بعد برای بررسی تاثیر اضافه شدن ZrC و مقایسه با نمونه های     C/Cf-ZrB2-SiC ، قطعات کامپوزیتی C/Cf-ZrB2-ZrC-SiC نیز تهیه شدند. این کار با سنتز پودر سرامیکی ZrB2-ZrC-SiC بین لایه هایی از پارچه های کربنی با استفاده از زیرکون (ZrSiO4)،B4C ، کربن اکتیو، با حضور و بدون حضور Si به همراه الیاف کربنی خرد شده صورت پذیرفت. به این منظور پودر های آماده شده پس از آسیاب تر و خشک شدن به همراه رزین میان پارچه های کربنی پاشیده شده و نمونه های حاصل پس از 20 لایه تحت فشار 5 بار پرس سرد قرار گرفتند. نمونه ها بعد از پرس و یافتن استحکام خام به کوره اتمسفر کنترل تحت اتمسفر Ar منتقل شده و در دمای °C 1600 به مدت 2 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. به منظور بررسی خواص ریزساختاری و فازی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز پرتو اشعه ایکس (XRD)، و برای بررسی خواص مکانیکی و مقاومت به اکسیداسیون کامپوزیت ها ازآزمون استحکام خمشی سه نقطه ای و شعله اکسی استیلن استفاده شد. نرخ فرسایش خطی نمونه های C/Cf-ZrB2-SiC و C/Cf-ZrB2-SiC-ZrC در آزمون فرسایش با شعله اکسی استیلن به ترتیب مقادیر16/2 و74/1 μm/s و نرخ فرسایش جرمی به طور میانگین 28/3 و 41/2 (g/s*10-4) اندازه گیری شد. هم چنین مقدار چگالی میانگین برای نمونه های  C/Cf- ZrB2-SiCو C/Cf-ZrB2-SiC-ZrC به ترتیب مقادیر 67/4 و 03/5 gr/cm3، و استحکام خمشی به ترتیب 303 و 245 Mpa به دست آمد.