فصلنامه سرامیک ایران
سال پانزدهم شماره 2 (پیاپی 58، تابستان 1398)

با استفاده از ذرات سخت سرامیکی در ابعاد نانو در زمینه ی پوشش های کبالت- فسفر خواص خوردگی را می توان بهبود بخشید. در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Co-P-nanoAl2O3 با استفاده از تکنیک رسوب دهی الکتریکی به روش جریان مستقیم بر روی زیر لایه AISI 430  پوشش داده شد. کیفیت پوشش و مقاومت به خوردگی آن با pH محلول آبکاری (2، 3، 4 و 5)  در حمام مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی مورفولوژی پوشش و آنالیز پوشش تشکیل شده به ترتیب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکرو آنالیز EDS استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین نشست ذرات سرامیکی آلومینا در pH  برابر با 4 است و پوشش تشکیل شده در pH برابر با 4 کاملا یکنواخت و پیوسته است. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی، آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول آبی 5/3 درصدوزنی NaCl  بر روی نمونه های پوشش دار و بدون پوشش اعمال گردید. نتایج آزمون های پلاریزاسیون تافل و الکتروشیمیایی نیز با تصاویر میکروسکوپی مطابقت داشت و نشان دادند که پوشش تشکیل شده در حمام با pH  برابر با 4  بیشترین مقاومت به خوردگی را دارد.

زینترینگ به کمک قوس پلاسما یا SPS یک فرآیند زینترینگ سریع است که قابلیت زینتر کردن انواع پودرهای رسانا و نارسانا را دارا می باشد. مکانیزم های متعددی برای فرآیند SPS پیشنهاد شده است اما متداولترین تیوری، تیوری میکرو اسپارک/ پلاسما می باشد که بر اساس پدیده تخلیه الکتریکی و تولید لحظه ای جرقه پلاسما با دمای بسیار زیاد در کسر کوچکی از ثانیه در یک ناحیه موضعی کوچک بین ذرات پودر استوار می باشد. فرآیند SPS و مکانیزم آن تفاوت های زیادی با روش های معمولی زینترینگ دارد. برخی از مزایا و ویژگی های این فرآیند نسبت به روش های زینترینگ معمولی عبارتند از: قابلیت کاربرد برای مواد مختلف، تولید قطعات با دانسیته بالا، زمان زینترینگ بسیار کوتاه و تولید قعات با ساختارهای دانه ریز. در این مقاله، اصول فرآیند SPS، ویژگی ها، مزایا و عوامل موثر بر ویژگی های نهایی قطعات و برخی از کاربردهای آن معرفی شده است.

پوششهای سرامیکی نیتریدی، به طور گسترده به عنوان پوششهایی سخت با مقاومت سایشی بالا بر سطح قطعات متنوعی نظیر ابزارهای برشی و شکل دهی مورد استفاده قرار گرفته اند. شاخصترین عضو این گروه از پوششها  TiN می باشد. گزارشات اولیه از تهیه و ارزیابی این پوشش، خواص فوق العاده ی را نشان داد که شامل خواص مکانیکی خوب، مقاومت به خوردگی خوب و پایداری حرارتی مناسب بود. پس از آن، تحقیقات بسیار زیادی در زمینه ی بهبود عملکرد این پوشش ها انجام پذیرفت. نتایج تحقیقات متعدد نشان داد، قطعات پوشش داده شده با این پوشش دارای طول عمر و کارایی بسیار بالاتر از قطعات بدون پوشش هستند. در مرحله ی بعدی سایر پوشش های سرامیکی نیتریدی نظیر CrN ، AlN و ZrN مورد توجه قرار گرفتند و نتایج حاصل نشان دهنده ی مقاومت اکسایش بالاتر، چقرمگی بالاتر و خواص مکانیکی بهتر آن ها، در مقایسه با پوشش TiN بود. سپس به منظور عملکرد بهتر این پوششهای سرامیکی نیتریدی، عناصر آلیاژی مختلف به این پوششها اضافه شدند که نتایج قابل ملاحظه ای در بهبود عملکرد این پوششها در بر داشت. این پوششها، پششهای نیتریدی چندگانه نامیده می شوند. هدف از مقاله ی حاضر بررسی پیشینه ی تهیه ی انواع پوشش های سرامیکی نیتریدی و تاثیرات اضافه کردن عناصر مختلف بر ریزساختار و سختی این پوشش های نانو ساختار می باشد.

قسمت های محافظت کننده خارجی TPS[1] انواع ادوات فوق صوت باید قادر باشند که دماهای بالای °C 2000، جریان گرمایی بالا، شوک حرارتی بالا و تنش های مکانیکی زیادی را تحمل کنند. در این مقاله ابتدا به معرفی مواد با کاربرد های هوافضایی و مزایا و معایب هر یک به صورت کلی پرداخته می شود. پس از انتخاب کامپوزیت های بر پایه سرامیک های فوق دما بالا [2] (UHTCs) به عنوان یک دسته از مواد که دارای پتانسیل بالا برای به کارگیری در کاربرد های هوا فضایی هستند،  مزایا و محدودیت های استفاده از این مواد ذکر می شوند. راهکار هایی که پژوهشگران در این بخش برای ارتقای خواص استحکام، مقاومت به فرسایش و مقاومت به شوک حرارتی کامپوزیت های بر پایه سرامیک ها ارایه داده اند مورد بررسی قرار می گیرد. مزیت این دسته از سرامیک ها، مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و فرسایش در دمای بالا است که مکانیزم این عمل شرح داده می شود. در نهایت با متمرکز شدن بر روی خواص و ظرفیت کامپوزیت های بر پایه کاربید زیرکنیوم که با الیاف کربنی تقویت شده اند،  روش های مختلف تولیدشان تشریح می گردد.  هدف از این پژوهش شناسایی ترکیب و روش تولید بهینه برای تولید کامپوزیت مناسب جهت کاربرد یاد شده می باشد.

هدف از این پژوهش مروری بررسی تحولات اخیر در رابطه با سیلیکون نیترید (Si3N4) و  رابطه بین شرایط فرآوری ، شیمیایی ترکیب، ریزساختار و خواص مکانیکی نیترید سیلیسیم  می باشد. نیترید سیلیسیم یکی از مهمترین سرامیک های ساختاری است زیرا  این سرامیک ترکیبی از خواص مطلوب مانند  مقاومت به سایش خوب ، مقاومت بخورندگی بالا، استحکام خمشی مناسب، مقاومت به شکست خوب، خزش ، و سختی نسبتا بالا را دارا می باشد. این خواص از طریق فرایندهای فراوری نیترید سیلیسیم زینتر فاز مایع که در آن یک ریزساختارمناسب، با ذرات نسبتا بزرگ و فاز های بین دانه ای حاصل می شوند و مکانیسم های تقویت و  بهبود چقرمگی شکست  و استحکام شکست می باشد.  با این حال، با وجود استحکام شکست بالا، سختی و مقاومت، مواد سرامیکی Si3N4 هنوز هم دجار شکست های فاجعه بار شده و رفتار شکست این سرامیک بعنوان مانع بزرگ برای استفاده گسترده تر آن به عنوان یک مواد ساختاری می گردد.

دیرگدازهای دولومیتی دارای مزایایی چون پایداری در محیط های قلیایی، تولید فولاد تمیز، کوتینگ پذیری مناسب در کوره سیمان، وجود مواد اولیه فراوان با خلوص بالا در داخل کشور، هزینه تولید کم و همچنین دارای نقطه ضعفی چون آبدارشدن سریع به دلیل وجود فازهای CaO و  MgO می باشند. به تازگی تحقیقات و فعالیتهایی برای تولید دیرگدازهای دولومیتی بصورت کاربردی و موثر به دلیل وجود منابع عظیم دولومیت در کشور آغاز شده است زیرا دولومیت از نظر اقتصادی ارزان تر از بسیاری از فرآورده های نسوز بوده و کارکرد بهتری نیز دارد. این دیرگداز به دلیل بالا بودن درجه حرارت سرویس دهی و مقاومت مطلوب در برابر اثرات شیمیایی محصولات کوره، عمدتا نسبت به سایر فرآورده های نسوز برتری دارد. به طور کلی کاربرد عمده آجرها و جرمهای دیرگداز دولومیتی در صنایع آهن و فولاد، سیمان و کوره های پخت آهک است. که در صنعت متالورژی در کنورتورهای فولادسازی، کوره های قوس الکتریکی و انواع پاتیل های ریخته گری و در صنعت سیمان عمدتا در منطقه پخت کوره های دوار سیمان به دلیل نسبت قیمت به عمر مطلوب مورد استفاده قرار میگیرند.