مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی خواص مکانیکی و ریز ساختار کامپوزیتهای B4C-C تولید شده به روش پرس داغ

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران
2 عضو هیئت علمی
3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
چکیده
چکیده- کاربیدبور (B4C) با داشتن خواصی عالی چون سختی بالا، دانسیته کم و سطح مقطع بالا برای جذب نوترون، کاربردهای زیادی در تاسیسات هسته ای و صفحات زرهی سبک وزن دارد. با توجه به عدم زینترپذیری مناسب کاربیدبور، از رزین فنولیک (کربن) به عنوان کمک زینتر برای این سرامیک استفاده شده است. نمونه های بدون افزودنی و حاوی 5٪ وزنی رزین فنولیک تهیه شده و در دمای 2200 به مدت یک ساعت زینتر شدند و خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های مذکور بررسی شد. دانسیته نسبی نمونه های شامل 5٪ وزنی رزین فنولیک برابر 95٪ و برای نمونه‌‌های فاقد افزودنی برابر 82% دانسیته تئوری بدست آمد. همچنین افزایش قابل توجهی در بهبود خواص مکانیکی آنها نسبت به نمونه های فاقد افزودنی مشاهده شد؛ بطوریکه استحکام خمشی از 264 به MPa318، مدول الاستیسیته از 445 به GPa465، سختی ویکرز از 3020 به GPa3150 و مقادیر چقرمگی شکست از 6/2 به 2/4 بهبود یافت.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigation of Mechanical Properties and Microstructure of B4C-C Composites Fabricated by Hotpress

نویسندگان English

AliReza Moradkhani 1
m t 3
3 a
چکیده English

Abstract- Unique properties of boron carbide (B4C) such as high hardness, low density, and comprehensive area for Neutron attraction, have turned this material into a very suitable candidate for many industrial applications such as nuclear facilities and light armored plates. According to inappropriate sinter ability of boron carbide, phenolic resin was utilized as sintered help for this ceramic. Different free additive samples of B4C with 5wt% phenolic resin were prepared and sintered at 2200°C. Then their physical and mechanical properties were investigated. Results show that the relative density of samples including 5wt% phenolic resin is equal to %95 and for samples without additive is equal to %82 of theoretical density. Furthermore, it can be seen an improvement in mechanical properties in comparison of free additives samples; so that the flexural strength from 264 to 318MPa, the modulus of elasticity from 445 to 465GPa, Vickers hardness from 3020 to 3150GPa and fracture toughness from 2.6 to 4.2MPa.m1/2 will be improved.

کلیدواژه‌ها English

Porosity
Composite
Boron Carbide
Hotpress
Mechanical properties