اثر ترکیب دوغاب بر رفتار فشاری فوم کاربید سیلیسیم: کاهش دمای تف جوشی، افزایش استحکام فشاری

فوم های کاربید-سیلیسیم بدلیل دارا بودن خواصی چون دیرگدازی و هدایت حرارتی بالا، در صنایع متفاوتی مانند مبدل های حرارتی کاربرد دارند. علی رغم مزایای ذکر شده دمای تف جوشی بالای SiC سبب گشته تولید فوم های کاربید- سیلیسیم با استحکام بالاتر از ۲MPa نیازمند دمای تف جوشی بالا (۱۲۰۰ºC) و صرف انرژی زیادی باشد. باتوجه به مطالب فوق، در این پژوهش دو گروه از فوم های SiC با استفاده از روش ریخته گری دوغابی مکرر و طی چهار مرحله با استفاده از فوم پلی یورتان (۲۰ppi) تولید گشته و اثر دمای تف جوشی بر استحکام فشاری آن ها بررسی شده است. جهت کاهش دمای تف جوشی در یک گروه از فوم ها، با تغییر در ترکیب دوغاب و انجام لایه نشانی گرادیانی طی چهار مرحله، امکان دستیابی به استحکام فشاری بیش از ۲MPa به ازای دمای تف جوشی ۹۰۰ºC حاصل شد. درحالی که در گروه دیگر با ترکیب ثابت دوغاب حین چهار مرحله ریخته گری و به ازای دمای تف جوشی مشابه استحکام کم تر از ۱/۲ MPa مشاهده گردید. هم چنین با افزایش دمای تف جوشی به میزان ۱۰۰ºC، میزان استحکام فشاری هر دو گروه از نمونه ها افزایش می یابد. بررسی های ریزساختاری نشان می دهد که، تشکیل و افزایش میزان فاز سوزنی مولایت درکنار فاز زیرکونیا عامل عملکرد بهتر ساختارهای گرادیانی در مقایسه با نمونه های متشکل از دوغاب یکنواخت می باشد.