اکبر امینی - دانشجوی دکتری مهندسی مواد و متالورژی سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران – پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژیهای نو
سیدمحمد زهرایی - استادیار مهندسی مواد و متالورژی سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران – پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژیهای نو
سیدمحمد میرکاظمی - دانشیار مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه علم و صنعت ایران – دانشکده مهندسی مواد و متالورژی

استفاده از میدان الکتریکی به عنوان عامل کمکی زینتر((FAST در سالهای اخیر مطرح شده است، در این تحقیق از فلش زینتر به عنوان یکی از جدیدترین این فرایندها برای زینتر سرامیک ۳YSZ استفاده شده است. پودر زیرکونیای پایدار شده با ۳ درصد مولی ایتریا((۳YSZ و افزودن یک درصد وزنی بایندر PVA توسط پرس هیدرولیک به صورت دمبلی که دو انتهای آن سوراخ دار شده بود، شکل دهی شد. برای خارج نمودن مواد آلی از نمونه های پرس شده در دمای ۵۰۰ °C پیش پخت شده و سپس دو انتهای نمونه توسط خمیر پلاتین الکترود گذاری شد. نمونه ها توسط دو سیم پلاتین به منبع تغذیه متصل شده و درون کوره به صورت عمودی و معلق نگه داشته شدند. ابتدا کوره با نرخ ۱۰ œC/min تا دمای ۹۰۰ °C گرم شده و برای هم دما شدن به مدت یک ساعت در این دما نگهداری شد. جهت بررسی تاثیر انواع میدان الکتریکی، فرایند فلش با شدت میدان الکتریکی ۸۰ ، ۱۰۰ و۱۲۰ V/cm در دو حالت DC و AC با فرکانس ۵۰هرتز انجام شد. ریزساختار نمونه ها بررسی، دانسیته و سختی آنها اندازه گیری و نسبت به نمونهی زینتر شده با روش معمول در دمای ۱۵۰۰ œC مقایسه شدند. نتایج بدست آمده نشان می دهد دانسیته نمونه تهیه شده در فرآیند فلش در میدان الکتریکی DC ۱۲۰V/cm ، ۹۷ درصد دانسیته نسبی است. ریزساختار آن دارای توزیع یکنواخت و دانه های آن در محدوده کمتر از نیم میکرون مشاهده شد در حالیکه در روش معمول متوسط اندازه دانه حدود یک میکرون می باشد لذا در نمونه های تهیه شده با روش فلش، رشد افراطی دانه ها در ریزساختار مشاهده نمیشود. همچنین در مقایسه نتایج، در دو نوع میدان مختلف نشان می دهد که نمونه تهیه شده در میدان DC دارای توزیع دانه های یکنواختتر از نمونه تهیه شده در میدان AC است.

فلش زینتر، FAST، ۳YSZ، میدان الکتریکی