Journal of Iranian Ceramic Society

fa بررسی تاثیر اتمسفرهای مختلف و ترکیب آلیاژهای مختلف آلومینیوم در ساخت کامپوزیت Al-B4C به روش تزریق مذاب به پیش‌ساخته متخلخل کاربید بور Investigating the effect of different atmospheres and composition of aluminum alloys in the fabrication of Al-B4C composites by melt infiltration into porous boron carbide preforms سراميک‌هاي سازه‌اي اكسيدي و غيراكسيدي Structural Oxide and Non-Oxide Ceramics پژوهشي Research <h2 dir="RTL" style="margin-top: 13px; text-indent: -28.8pt; text-align: justify;"> هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر اتمسفر و آلیاژهای مختلف آلومینیوم در ساخت کامپوزیت Al-B4C به روش تزریق مذاب به پیش‌ساخته متخلخل کاربید بور بود. ابتدا پودر کاربید بور با اندازه ذرات 20 میکرون به همراه مواد آلی به روش ریخته‌گری ژله‌ای، به شکل بدنه متخلخل ساخته شد. سپس بدنه در دمای 900 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت در کوره تحت اتمسفر نیتروژن پیرولیز شد. در ادامه سه ترکیب مختلف شامل Al خالص، Al6061 و Al-13.8%Mg2Si در داخل کوره، تحت اتمسفر اکسیدی، خلا و گاز خنثی به داخل پیش‌ساخته تزریق شد. به منظور مشخصه‌یابی نمونه‌ها، آنالیزهای XRD، SEM و EDAX و درصد تخلخل نمونه‌ها با روش ارشمیدس انجام شد. نتایج نشان داد وجود اتمسفر منیزیمی در داخل کوره بدلیل بالا بردن قدرت ترشوندگی فلز با سرامیک و گسستن پوسته اکسیدی آلومینایی، عملیات تزریق را ممکن می‌سازد. آلیاژ یوتکتیک Al-13.8%Mg2Si قابلیت نفوذ به داخل بدنه متخلخل و ساخت بدنه متراکم بهتری را نشان داد. استفاده همزمان از اتمسفر منیزیمی و دمای تزریق بالا مانع ازتشکیل فازهای کاربیدی شد.</h2> <div style="text-align: justify;">The study aimed to investigate the effect of different atmospheres and compositions of aluminum alloys in the fabrication of Al-B4C composites by melting infiltration into porous boron carbide preforms. At first, powder of B4C with 20 µm together with polymeric material was fabricated in porous preform by gel casting method. Then the preform was pyrolyzed at 900°C for 3 hours in a nitrogen atmosphere oven. Next, three different compounds, including pure Al, Al6061, and Al-13.8% Mg2Si, were infiltrated into the preform inside the furnace under an oxidizing atmosphere, vacuum, and neutral gas. To characterize the samples, XRD, SEM, and EDAX analyses and the percentage of porosity of the samples were performed by the Archimedes method. The results showed that the presence of a magnesium atmosphere inside the furnace makes the infiltration process possible due to increasing the wetting agent of metal with ceramic and breaking the alumina oxide shell. Al-13.8% Mg2Si eutectic alloy showed the ability to penetrate the porous body and make a highly dense body. Simultaneous use of magnesium atmosphere and high infiltration temperature prevented the formation of carbide phases.</div> ریخته‌گری ژله‌ای, کامپوزیت Al-B4C, کاربید بور, تزریق مذاب Gel Casting, Al-B4C composite, Boron Carbide, Melt infiltration 35 47 http://jicers.ir/browse.php?a_code=A-10-1968-1&slc_lang=fa&sid=1 Masomeh Ghayebloo معصومه غایب لو m.ghayebloo@ubanab.ac.ir 10031947532846003553 10031947532846003553 No Department of Materials Science and Engineering,University of Bonab دانشگاه بناب، گروه مهندسی مواد Hamzeh Forati Rad حمزه فراتی راد hforatirad@aeoi.org.ir 10031947532846003554 10031947532846003554 Yes Leading Material Organization, Nuclear Science and Technology Research Institute پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، ارگان اصلی مواد Meisam Torab Mostaedi میثم تراب مستعدی mmostaedi@aeoi.org.ir 10031947532846003555 10031947532846003555 No Leading Material Organization, Nuclear Science and Technology Research Institute پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، ارگان اصلی مواد