Journal of Advanced Materials in Engineering (Aug 2023)
بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی و دمای تف جوشی بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت SiC-5TiB2 تقویت شده توسط گرافن کوانتوم دات با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی
Abstract
هدف از این تحقیق، ساخت و بررسی خواص نانوکامپوزیت‌های SiC-5TiB2 تقویت شده با نانوذرات گرافن کوانتوم دات به روش ساخت تف‌جوشی بدون فشار می‌باشد. بدین ترتیب مواد اولیه SiC، TiB2 و گرافن کوانتوم دات در ابعاد نانومتری مورد استفاده قرار گرفتند. ابتدا پیش از انجام هرگونه اقدامی، با استفاده از نرم‌افزار Minitab 14 طراحی نمونه‌های آزمایشی صورت گرفت. طراحی با روش تاگوچی مطابق با آرایه L9 انجام شد و پارامترهای میزان تقویت‌شونده گرافن کوانتوم دات در سه سطح 0/2 و 0/6 و 1 درصد وزنی و دمای تف جوشی در مقادیر 2000، 2100 و 2200 درجه سانتی‌گراد تعریف شدند. فرآیند تف‌جوشی در دماهای مشخص در اتمسفر آرگون به مدت زمان دو ساعت انجام شد. در ادامه، آنالیزهای پراش اشعه ایکس، طیف‌سنجی رامان، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز صورت گرفت. همچنین از آزمون‌های تعیین چگالی، میکروسختی و چقرمگی شکست به‌منظور بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی استفاده شد. ریز ساختار نمونه‌ها نیز با هدف بررسی مکانیزم‌های چقرمگی شکست مورد بررسی واقع شدند. نتایج نشان داد که پارامتر میزان تقویت‌شونده در رده اول تأثیر‌گذاری و دمای تف‌جوشی در رده دوم قرار دارد و بهترین نتایج در نمونه با مقدار 0/6 درصد وزنی گرافن کوانتوم دات و دمای تف‌جوشی 2100 درجه سانتی‌گراد حاصل شده است که میزان سختی و چقرمگی شکست دراین نمونه به‌ترتیب 27/7 گیگاپاسکال و MPa.m1/2 3/3 به‌دست آمد.
Keywords
