بررسی تاثیر میزان SiC نانو بر چقرمگی و رفتار اکسیداسیون کامپوزیت ZrB2-ZrC-SiC سینتر شده به روش بدون فشار

سازه های مورد استفاده در صنایع نظامی و هوافضا نیازمند خواصی نظیر نقاط ذوب، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر فرسایش/اکسایش بالا بوده که کامپوزیت های ZrB2-ZrC-SiC به دلیل خواص فیزیکی، مکانیکی و اکسیداسیون پیشتاز آن ها گزینه مناسبی برای حفاظت از سازه های ورود مجدد به جو و مافوق صوت هستند. نقطه قوت این تحقیق استفاده از SiC در ابعاد نانو بوده که میزان افزودن آن بر خواص فیزیکی، مکانیکی و مقاومت به اکسیداسیون نانوکامپوزیت ZrB2-ZrC-SiC مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور در پژوهش انجام شده از نانو ذرات SiC به عنوان تقویت کننده با مقادیر 0، 5، 10، 15و 20 درصد وزنی به زمینه ZrB2 ‒10 Wt% ZrC افزوده شده و به روش PLS سینتر شدند. همچنین از B4C به عنوان کمک سینتر به مقدار 3 درصد وزنی استفاده شد. فرآیند سینتر در دمای °C 2100، زمان 1 ساعت با نرخ گرم کردن تقریبی 10 درجه سانتی گراد بر دقیقه انجام شد.  نتایج حاصل حاکی از آن است که با افزودن 5 درصد وزنی SiC در ابعاد نانو، دانسیته نسبی به بیشترین مقدار خود (98.5 درصد) می رسد. همچنین با افزودن همین مقدار SiC نانو، سختی نمونه ها به  Gpa 13/8 می رسد. با بررسی میزان اکسیداسیون نمونه ها ثابت شد که نمونه حاوی 5 درصد وزنی SiC نانو بیشترین مقاومت به اکسیداسیون را دارا است. نرخ فرسایش جرمی در نمونه حاوی 5 درصد وزنی SiC نانو برابر با  mg/s0/18 است. با این حال افزایش میزان SiC نانو باعث کاهش چقرمگی شده بطوریکه بیشترین چقرمگی مربوط به نمونه ای فاقد SiC است.