ارزیابی تاثیر پارامترهای ریولوژیکی سوسپانسیون حاوی نانو ذرات ایتریا با افزودنی زیرکونیا بر فرآیند ریخته گری دوغابی

ایتریا به دلیل داشتن پایداری شیمیایی، نقطه ذوب بالا ( 2430ºC )، شفافیت در طیف وسیعی از طول موج ها (8-0/2)μm، مقاومت گرمایی، مقاومت به خوردگی و هدایت حرارتی بالا، به عنوان یک ماده اپتیکی بسیار خوب شناخته می شود. همچنین، افزودن زیرکونیا به ایتریا منجر به کاهش دمای تف جوشی و در نتیجه کاهش تحرک مرز دانه ها و کاهش رشد دانه ها می گردد. بنابراین، تخلخل ها راحت تر و به طور کامل خارج شده و شفافیت ایتریا افزایش می یابد. در سرامیک ها، برای ایجاد ریزساختار همگن، توزیع حفرات مناسب، افزایش چگالی خام و رسیدن به چگالی نهایی بالا و در نتیجه افزایش شفافیت، از روش ریخته گری دوغابی سوسپانسیون حاوی ماده سرامیکی استفاده می شود. از آنجا که نانو ذرات عمدتا تمایل شدیدی به کلوخه شدن دارند، از این رو ساخت سوسپانسیون می بایست کنترل شده باشد. در این پژوهش، برای تولید بدنه خام از روش ریخته گری دوغابی استفاده شد. بهینه سازی پارامترهای موثر در فرآیند ریخته گری دوغابی از جمله میزان و نوع پراکنده ساز، مقدار pH سوسپانسیون و روش کلوخه زدایی حایز اهمیت است. از آزمون های ته نشینی رسوب و ویسکوزیته سنجی به منظور بررسی پایداری و رفتار ریولوژیکی دوغاب و همچنین از FE-SEM به منظور بررسی سطح شکست نمونه ریخته گری دوغابی شده استفاده گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که پایداری سوسپانسیون به منظور انجام فرآیند ریخته گری دوغابی در 9/5= pH به دست می آید. با افزایش میزان پراکنده ساز از نوع دولاپیکس CE64 از 0/5 تا 2 درصد، ویسکوزیته سوسپانسیون کاهش و پس از آن افزایش پیدا می کند. همچنین، اثر کلوخه زدایی بر رفتار ریولوژی سوسپانسیون نیز بررسی گردید.