به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « zrb2 » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «zrb2» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • غلامرضا داودی، محمدمراد شیخی، زهره بلک*، شهروز یوسف زاده
    در این تحقیق، به بررسی اثر افزودن نانوذرات کاربید سیلیسیوم، کاربیدزیرکونیوم و نانوالیاف کربن در دماها و زمان های مختلف تف جوشی بر چقرمگی شکست و سختی سرامیک ZrB2 پرداخته شده است. با توجه به تعداد بالای نمونه های مورد نیاز، (چهار متغیر در سه سطح) به منظور بهینه سازی چقرمگی شکست و سختی از طراحی آزمایش به روش تاگوچی با آرایه L9 استفاده شد. سختی و چقرمگی شکست کامپوزیت های ساخته شده به روش تف جوشی با جرقه پلاسما، به روش های ماکرو ویکرز و اندازه گیری طول ترک مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نمونه 8 با ترکیب شیمیایی ZrB2-25Vol%SiC-15ZrC-10CNF تف جوشی شده در دمای 1875 درجه سانتی گراد به مدت 7 دقیقه دارای بیشترین میزان سختی ماکرو ویکرز (33±400 کیلوگرم بر میلی متر مربع) و چقرمگی شکست (4/±3/7 مگاپاسکال. جذر متر) است. هم چنین تحلیل واریانس (ANOVA) نشان داد که دما و زمان موثرترین متغیرها بر چقرمگی شکست (به ترتیب با سهم 84 درصد و 5/10 درصد) و سختی (به ترتیب با سهم 3/74 و 9/15 درصد) هستند.
    کلید واژگان: چقرمگی شکست, سختی, سینتر با جرقه پلاسما, روش تاگوچی, دی بوراید زیرکونیوم}
    Gholamreza Davoudi, Mohamadmorad Sheikhi, Zohre Balak *, Shahrouz Yousefzade
    In this research, the effect of adding silicon carbide nanoparticles, zirconium carbide, and carbon nanofibers at different sintering temperatures and times on fracture toughness and hardness of ZrB2 ceramics has been investigated. Due to the high number of required samples (four variables in three levels) to optimize the fracture toughness and hardness, the design of the experiment (DOE) by the Taguchi method was used. The hardness and fracture toughness of the composites fabricated by spark plasma sintering (SPS) were evaluated by macro-Vickers and crack length measurement methods respectively. The results showed that sample 8 with the chemical composition of ZrB2-25Vol%SiC-15ZrC-10CNF sintered at 1875°C for 7 minutes has the maximum amount of HV hardness (400±33) and fracture toughness (7.3±0.4) Mpa.m1/2. Also, analysis of variance (ANOVA) indicated that temperature and time are the most effective variables on fracture toughness (with contributions of 84% and 10.5% respectively) and hardness (with contributions of 74.3% and 15.9% respectively).
    Keywords: Fracture Toughness, Hardness, SPS, Taguchi, Zrb2}
  • امید خانعلی*، مهری مشهدی

    بوریدها، کاربیدها و نیتریدهای سرامیکی با داشتن نقطه ذوب بالا، مقاومت نسبتا خوب در برابر اکسیداسیون و محیط های خورنده مورد توجه بسیاری از محققان در صنعت های مختلف دما بالا هستند که این خانواده از مواد به سرامیک های فوق دما بالا [1] (UHTC) شناخته می شوند. همه UHTC ها پیوند بسیار قوی دارند که به آنها پایداری ساختاری در دماهای بالارا  می دهد و در بین آنها ترکیبات دیبورایدی بالاترین درجه مقاومت در برابر اکسیداسیون را ارایه می دهند که در مقایسه با کاربیدها و نیتریدها، دی بوریدها دارای رسانایی حرارتی بالایی هستند و مقاومت آنها در برابر شوک حرارتی افزایش می دهد. مطالعات بیشتر برروی دیبورایدی ها بخصوص دی بوراید زیرکونیوم (ZrB2) به عنوان امیدوار کننده ترین کاندید برای استفاده در کاربردهای دمای بالا انتخاب شد. در مقاله مروری حاضر به خواص مکانیکی و حرارتی آنها به خصوص ZrB2  پرداخته می شود و همچنین اثر افزودنی مانند SiC برای بهبود خواص مکانیکی یا حرارتی و/یا بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون در محیط های شدید در دماهای بالاتر از 2000 درجه سانتیگراد متمرکز شده است.

    کلید واژگان: سرامیک های فوق دمابالا UHTC, بوریدها, ZrB2, HfB2}
    OMID KHANALI*

    Ceramic borides, carbides and nitrides with high melting point, relatively good resistance to oxidation and corrosive environments are considered by many researchers in various high temperature industries, which is known from the family of materials as high temperature ceramic (UHTC). To be. All UHTCs have very strong bonds that give them structural stability at high temperatures, and among them diboride compounds offer the highest degree of oxidation resistance, which compared to carbides and nitrides, diborides have high thermal conductivity and their strength Increases against heat shock. Further studies on diborides, especially zirconium diboride (ZrB2), were selected as the most promising candidate for use in high temperature applications. This review article discusses their mechanical and thermal properties, especially ZrB2, and also focuses on the effect of additives such as SiC to improve mechanical or thermal properties and / or to improve oxidation resistance in harsh environments at temperatures above 2000 ° C.

    Keywords: Ultra High Temperature Ceramics, borides, ZrB2, HfB2}
  • ابوالحسن نجفی*، غلامرضا خلج، میلاد رحمانی آزاد
    درتحقیق حاضر، نانوذرات ZrB2 با استفاده از روش سل-ژل سنتز شدند.از آلکوکسیدزیرکونیوم به عنوان منبع Zr واز اسید بوریک به عنوان منبع بور استفاده گردید.اندازه ذرات پیش سازنده در ابعاد نانومتری با استفاده از پارامتر pH در داخل سل کنترل شدندو تشکیل جوانه های اولیه فاز ZrB2 و میزان بلوری شده آنها با استفاده از پارامتر دما بررسی گردید. نتایج DLS نشان داد که اندازه ذرات پیش سازنده در داخل سل در عدد pH کمتر از5، زیر 10 نانومتر بودند. مخلوط کردن ذرات پیش سازنده در ابعاد مولکولی در داخل سل یکی از دلایل مهم در کاهش دمای سنتز ذرات ZrB2 بود. نتایج FTIR روی پیوندهای شیمیایی نشان داد که پیوندZr-B در داخل پودر ژل تشکیل شده است. نتایج DTA نشان داد که جوانه های اولیه ذرات ZrB2 در دمای حدود 1320 درجه سانتی گراد تشکیل شده است. مشاهدات XRD نشان داد که جوانه های اولیه فاز ZrB2در دمای حدود1500 درجه سانتی گراد کریستالیزه شده و رشد یافته اند.تحقیقات سطحی نشان داد که سطح ویژه ذرات سنتز شده ZrB2 معادل 115 متر مربع در گرم است و همچنین سطوح این ذرات متخلخل بوده و اندازه این تخلخل ها در محدوده مزو است. تجزیه و تحلیل SEM نشان داد که اندازه ذرات ZrB2 با مورفولوژی همگن در محدوده 50 نانومتر است. در نهایت، تجزیه و تحلیل ریزساختاری TEM نشان داد که ذرات ZrB2 به طور یکنواخت و منظم در ابعاد بسیار ریز تشکیل شده است.
    کلید واژگان: نانومواد, مزوپور, فرایند سل-ژل, دی بوراید زیرکونیوم}
    Abolhassan Najafi *, Gholamreza Khalaj, Milad Rahmani-Azad
    In the present study, ZrB2 nano powders were synthesized using sol-gel method. Zirconium alkoxide was used as the source of zirconium and boric acid as the source of boron. The size of precursor nanoparticle was controlled using the pH parameter inside the sol, and the formation of primary nuclei of ZrB2 phase and their crystallized amount were investigated using the temperature parameter. To evaluate the mechanism of product formation during the sol-gel process, DLS analysis showed that the size of precursor particle inside the sol at pH less than 5 was below 10 nm. Mixing of precursor particles at molecular level inside the sol was one of the important reasons in reducing the synthesis temperature of ZrB2 particles. FTIR analysis on chemical bonds showed that Zr-O-B bond was formed inside the gel powder.DTA analysis showed that the primary nuclei of ZrB2 particles were formed at a temperature of about 1400 °C. XRD observations proved that the primary nuclei of the ZrB2 phase crystallized and grew at a temperature of about 1500°C. Surface research revealed that the specific surface area of the synthesized ZrB2 particles is equivalent to 115 m2/g, and also the surfaces of these particles are porous, and the size of these porosities is in meso range. SEM analysis showed that the particle size of ZrB2 having homogeneous morphology is about 50 nm. TEM microstructural analysis revealed that ZrB2 particles were formed uniformly and orderly in very fine dimensions.
    Keywords: Nano Materials, Mesoporous, Sol–gel process, ZrB2}
  • زهره بلک*، مهدی عزیزیه، حسین کفاشان

    در این پژوهش به بررسی پارامترهای موثر بر اکسیداسیون سرامیک دی بوراید زیرکونیوم پرداخته می شود. دما، زمان و فشار به همراه افزودنی های مختلف (SiC, Cf, MoSi2, HfB2  ZrC) مورد بررسی قرار گرفتند. طراحی آزمایش به روش تاگوچی انجام شد. فرآیند اکسیداسیون در دمای 1600 درجه سانتی گراد در کوره باکسی به مدت یک ساعت انجام شد. مشخص شد که HfB2 سبب بهبود مقاومت به اکسیداسیون می شود. نتیجه گیری شد که با افزایش میزان ZrC، مقاومت به اکسیداسیون کاهش می یابد. SiC با تشکیل لایه بروسیلیکاتی سبب بهبود مقاومت به اکسیداسیون می شود. در میان پارامترهای SPS، دما موثرترین پارامتر بود

    کلید واژگان: کامپوزیت ZrB2-SiC, سینتر با جرقه پلاسما, مقاومت به اکسیداسیون}
    zohre balak*, mahdi azizieh, Hosein Kafashan

    In this research, the effective parameters on the oxidation of ZrB2 ceramics were investigated. Temperature, time and pressure in addition of different additives (SiC, Cf, MoSi2, HfB2 and ZrC) were investigated. Taguchi method was applied for experimental design. Oxidation test was conducted on box furnace at 1600 C for one hour. It was cleared that the HfB2 resulted to better oxidation resistance. At the presence of ZrC, oxidation resistance was damaged. SiC improves the oxidation resistance by borosilicate layer formation. Finally, among the SPS parameters, temperature is the most.

    Keywords: Oxidation, ZrB2, Taguchi, SPS}
  • زینب نصیری، مهری مشهدی
    در این تحقیق، نانوکامپوزیت ZrB2-SiC به روش سینتر بدون فشار تولید گردید. از پودر AlN در مقیاس میکرون به عنوان افزودنی استفاده شد. به منظور بررسی تاثیر حضور همزمان ذرات SiC نانو و میکرون ابتدا پودر ZrB2 به همراه درصدهای مختلف از SiC نانو و میکرون در آسیاب سیاره ای با به مدت دو ساعت با سرعت rpm200 آسیاب شدند. مخلوط حاصل پس از پرس گرم اولیه در دمای oC80 و فشار MPa100 تحت فرآیند پرس ایزواستاتیک سرد (CIP) قرار گرفته و در دمای 2150 درجه سانتی گراد سینتر شد. به منظور تعیین نسبت بهینه SiC نانو به میکرون، چگالی نسبی، سختی و چقرمگی نمونه ها اندازه گیری شد. سپس، ذرات AlN به کامپوزیت ZrB2-SiC اضافه شده و ریزساختار و خواص مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل شده از تمامی نمونه ها در ترکیبات مختلف نشان می دهند که با تغییر درصد حجمی SiC نانو از 20 درصد حجمی نانو به 15 درصد نانو و پنج درصد میکرون، کاهش در تخلخل و افزایش در چگالی رخ می دهد. با بررسی ریز ساختاری و اندازه گیری خواص مکانیکی نمونه ها بیشترین سختی و چقرمگی شکست نیز، در ترکیب دارای به ترتیب 15 و 5 درصد حجمی SiC نانو و میکرون و با مقادیر Gpa9/15 و Mpa.m1/29/4 مشاهده شد. با افزودن ذرات 5/7 درصد حجمی AlN چگالی به 1/98 درصد و مقادیر سختی و چقرمگی شکست به GPa1/17 و Mpa.m1/27/5 افزایش یافت.
    کلید واژگان: نانو کامپوزیت, دی بورید زیرکونیم, کاربید سیلیسیم, نیترید آلومینیوم, سینتر بدون فشار}
    Zeynab Nasiri, M. Mashhadi
    In the present paper, ZrB2-SiC nanocomposite was developed by pressureless sintering method. Micro sized AlN powder and SiC powderes at nano and micro-sized scale were used as additive. In order to produce composite samples, the primary powders were milled and blended in planetary ball mill apparatus with rotational speed of 200rpm and then processed using hot pressing (80?C and 100MPa), cold isostatic press and sintering at 2150?C. The values of relative density and porosity of samples were measured to evaluate the effect of presence of micro-sized SiC and SiC nano particles simultaneously on the pressureless sintering behavior of ZrB2-SiC. In order to compare the microstructure and mechanical properties of samples Scanning Electron microscopy (SEM), equipped with EDS spectroscopy, XRD analysis, hardness and toughness tests were used. The results show that as the volume percentage of nano SiC decreases to 15 vol.% and AlN increases to 7.5 vol.% the hardness (17.1 GPa), toughness (5.7 MPa.m1/2) and relative density (98.1%) increase.
    Keywords: Ultra high temperature ceramics, ZrB2, SiCnano, micron composites, Pressureless sintering, mechanical properties}
  • علی رزمجو*، مهری مشهدی
    ZrB2 از جمله سرامیک های دما بالا با دمای ذوب بسیار بالای °C 3040 می باشد که خواص منحصر به فردی دارد. از مشکلات عمده ZrB2 زینتر پذیری ضعیف آن است که در این تحقیق با افزودن SiC در ابعاد میکرون و نانومتر، به عنوان فاز ثانویه و B4C به عنوان افزودنی سعی در رفع این مشکل گردید. مطالعات منظمی بر روی زینتر بدون فشار نانوکامپوزیت SiC-ZrB2 صورت پذیرفت. ابتدا به بررسی تغییرات اندازه ذرات در نتیجه زمانهای مختلف آسیاب و بهینه سازی این زمان پرداخته شد. سپس اثر درصدهای مختلف وزنی SiC میکرون و نانو به همراه افزودنی B4C مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها در دماهای oC2050، oC 2100، oC 2150 و oC2200 به روش بدون فشار به مدت یک ساعت، زینتر شدند. نانوکامپوزیت SiC-ZrB2 با 10 درصد وزنی SiC نانو و 3 درصد وزنی B4C دارای سختی میانگین GPa5/0±85/14 و تافنس MPam1/2 8/3 است. در مرحله نهایی نمونه ها در دمای oC 1500 در اتمسفر هوا اکسید گردیدند و شکل ظاهری و تغییرات وزنی آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن B4C نه تنها برای زینتر پذیری مفید است بلکه برای مقاومت به اکسیداسیون نیز سودمند است.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, زینتر بدون فشار, دیبورید زیرکونیوم, B4C, خواص مکانیکی}
    Ali Razmjoo *
    ZrB2 is a ultra-high temperature ceramic (UHTCs) with a high melting point of over 3040 ° C with unique properties. Of the major problems with ZrB2 is its weakness of sinterability, that in this study adding SiC in micron and nano as a secondary phase and B4C as an additive tried to overcome this problem. Systematic studies were performed on the pressureless sintering of ZrB2–SiC nanocomposites. At first changes in particle size were investigated as a result of different milling times and optimization of this time. Then the effect of different weights of SiC micron and nano with addition of B4C was investigated. Samples were pressurelessly sintered at 2050 ° C, 2100 ° C, 2150 ° C and 2200 ° C for one hour. ZrB2–SiC nanocomposites with 10%wt nano SiC and 3%wt B4C have an average hardness of 14.85± 0.5 GPa and toughness around 3.8 MPam1/2. At the final stage, the samples were oxidized at 1500 ºC in the air atmosphere and appearance and weight variations were investigated. The results showed that the addition of B4C is not only useful for sintering but also useful for oxidation resistance.
    Keywords: nanocomposites- pressureless sintering, ZrB2, B4C, mechanical properties}
  • Omid Torabi, Sanaz Naghibi, Mohammad Hossein Golabgir, Hamid Tajizadegan, Amin Jamshidi
    The influence of magnesium content on the mechanosynthesis of ZrB2–SiC–ZrC composite in Mg/ZrSiO4/B2O3/C mixture was investigated. Thermodynamic evaluations revealed that the amount of Mg played a main role, thereby; the overall reaction enthalpy and adiabatic temperature (Tad) changed by variation of magnesium content. According to differential thermal analysis (DTA) results, after 45min milling, the temperature of combustion reaction decreased to 576 ◦C and all the reactions occurred, simultaneously. The experimental findings indicated the type of reactions in the mixture powder with stoichiometric ratio (7mol Mg) was mechanically induced self-sustaining reaction (MSR). When the Mg content was within a range of 6-7mol, the magnesiothermic reduction was occurred in MSR mode and the carbothermal reaction was activated, hence; the carbon acted not only as a carbide former agent but also as a reductant. MSR mode magnesiothermic reduction and gradual carbothermal reduction were occurred when the Mg value was 11/2-6 mol. At lower Mg contents in mixture (5mol), the reduction reaction proceeded through a gradual mode and no carbothermal reaction occurred.
    Keywords: Mechanochemical processing, Magnesiothermic reaction, Carbothermal reduction, Composites, ZrB2}
  • هادی مرادی، رحیم نقی زاده *، مهری مشهدی، حمیدرضا رضایی
    برای بهبود خواص سینتری و مکانیکی کامپوزیت های بر پایه ZrB2 به آن SiC، MoSi2 و AlN افزوده می شود. در این تحقیق فرمولاسیون پایه حاوی ZrB2 میکرونی، SiC نانومتری (20% حجمی) و کمک سینتر MoSi2 (چهار درصد وزنی) بود که به آن مقادیر مختلف AlN ویسکری (%10-0 حجمی) افزوده شد. شکل دهی نمونه ها با پرس تک محوره و سپس پرس ایزواستایک سرد (CIP) با فشار MPa 20 انجام شد. سینتر نمونه ها در دمای C°2100 به مدت یک ساعت و با سرعت گرمایش C/min°10 در اتمسفر خلاء انجام گردید و سپس نمونه های حاصل از نظر دانسیته، تخلخل، سختی، چقرمگی، ریزساختار و آنالیز فازی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بهترین میزان درصد افزودنی AlN ویسکری در این کامپوزیت ها %5/ 7 حجمی بود که دانسیته نسبی (%96/3)، درصد تخلخل باز (%1)، میکروسختی ویکرز (GPa 18/5) و چقرمگی شکست (MPa.m1/2 4/37) در نمونه ایجاد کرد. نتایج ریز ساختاری با میکروسکوپ الکترونی (SEM+EDS) و پراش اشعه ایکس (XRD) نمایشگر ایجاد محلول جامد مابین سطوح SiC و AlN و همچنین تشکیل فاز جزئی Zr2Al3C4 در دمای سینتر بود که در بهبود خواص ذکر شده موثر می باشد.
    کلید واژگان: کامپوزیت ZrB2, SiC, سینتر بدون فشار, MoSi2, ویسکر AlN, چقرمگی}
    ZrB2 base composites containing SiC, MoSi2 and AlN have good sinterability and mechanical properties. In this study, 20 vol% nanometric SiC and 4wt% micrometric MoSi2 with different amount of AlN whiskers (0-10%vol) added to ZrB2. After mixing, composite samples were formed by cold isostatic press (CIP) with 200MPa pressure, and then samples were fired at 2100°C/1hr in Ar atmosphere with heating rate of 10°C/min. After firing bulk density, open porosity, microhardness, toughness, microstructural and phase analysis were determined. The results showed that optimum properties obtained at 7.5%vol AlN whiskers with relative density (96.3%), open porosity (1%vol), Vickers hardness (18.5 GPa) and fracture toughness (4.37 MPa.1/2). The SEM+EDS and XRD analysis showed that SiC and AlN solid solution and formation of Zr2Al3C4 phases due to probably high vapour pressure of AlN at 2100°C were promoted sintering and improvement of properties of composites.
    Keywords: ZrB2, SiC composite, pressureless sintering, MoSi2, mechanical properties, AlN whisker, toughness}
  • مهری مشهدی، علیرضا عبدالهی، زینب نصیری
    در این تحقیق، کامپوزیت ZrB2-HfB2 به روش تف جوشی بدون فشار تولید و از پودرهای SiC، MoSi2 و B4C به عنوان افزودنی استفاده شد. برای ساخت نمونه های کامپوزیتی، ابتدا پودر ZrB2 به مدت 2 ساعت آسیاب و سپس ذرات تقویت کننده به آن اضافه شد. مخلوط کامپوزیتی حاصل با استفاده از فرایندپرس هم فشار سرد (CIP) شکل داده شد و پس از پیرولیز، در دو دمای oC2100 و oC2150 تحت عملیات تف جوشی قرار گرفت. برای مقایسه اثرات افزودنی های مختلف بر رفتار تف جوشی بدون فشار و خواص مکانیکی کامپوزیت ZrB2-HfB2 از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف سنج EDS، آزمون خمش و اندازه گیری سرعت صوت به روش التراسونیک (برای اندازه گیری مدول الاستیک) استفاده شد. با توجه به نتایج به دست آمده، نمونه های حاوی ذرات MoSi2 و SiC نانو بیش ترین میزان استحکام خمشی را دارا بودند. علاوه بر این، استحکام خمشی نمونه ها با افزایش دمای تف جوشی از oC2100 به oC2150 افزایش یافت که بیانگر بهبود فرایندتف جوشی در دمای oC2150 است.
    کلید واژگان: کامپوزیت ZrB2, HfB2, سرامیک های فوق دما بالا, استحکام خمشی, تف جوشی بدون فشار}
    M. Mashhadi, A. Abdollahi, Z. Nasiri
    In this study، ZrB2-HfB2 composite was produced by pressureless sintering method. MoSi2 B4C and SiC particles were used as reinforcement. ZrB2 powder was milled in planetary ball mill apparatus and then reinforcement particles were added to the milled powder. The composite powders were then CIPed and sintered at 2100oC and 2150oC. Scanning electron microscopy (SEM) with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS)، flexural test، and resonance frequency method were used to compare the added particle effects on mechanical properties and pressureless sintering behavior of ZrB2-HfB2 composite. The analysis showed that the ZrB2-HfB2-MoSi2-SiCnano composite displays the largest gain in flexural strength. Furthermore، increasing the sintering temperature leads to an increase in flexural strength of samples.
    Keywords: ZrB2, HfB2 composite, Ultra high temperature ceramics, Flexural strength, Pressureless sintering}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال