عنوان مقاله

+ مقاله سنتز و ارزیابی خواص بدنه های بر پایه تیالیت

فهرست/چکیده

+

  • فصل اول
  • معرفی بدنه­های تیالیت
  • ۱-۱) مقدمه
  • ۱ . ۲ ) ساختار کریستالی تیالیت
  • ۱ .۳ ) ویژگی های تیالیت
  • ۱ . ۳ . ۱ ) انیزوتروپی حرارتی تیالیت و پدیده میکروترک خوردگی
  • ۱ . ۳ . ۲ ) ناپایداری حرارتی تیالیت
  • ۱ . ۴ ) وابستگی دمایی ویژگی های مکانیکی سرامیکهای تیالیتی
  • ۱ . ۴ . ۱ ) تأثیر دما بر ریز ساختار
  • ۱ . ۴ . ۲ ) تأثیر دما بر مدول الاستیک و هدایت حرارتی تیالیت
  • ۱ . ۵ ) کاربردهای تیالیت
  • فصل دوم
  • روشهای سنتز تیالیت
  • ۲ . ۱ ) سنتز سل – ژل تیالیت
  • ۲ . ۱ . ۱ ) مواد اولیه و روش سنتز
  • ۲ . ۱ . ۲ ) آنالیز دیفراکسیون اشعه x نمونه های سل- ژل کلیسینه شده
  • ۲  . ۱ . ۳ ) نتایج طیف FTIR پیش ماده و پودر نهایی تیالیت در سل – ژل
  •  ۲ . ۱ . ۴ ) نتایج آنالیزهای حرارتی تیالیت حاصل از سل – ژل
  • ۲٫ ۱ . ۵ ) ارزیابی ریز ساختاری تیالیت حاصل از سل – ژل
  •  ۲ . ۱ . ۶ ) اثر افزودنی اسید سیتریک در فرآیند سل – ژل تیالیت
  • ۲ . ۲ ) تهیه تیالیت از طریق روش اوره فرمالدهید پلیمری
  •  ۲ . ۲ . ۱ ) مواد اولیه و روش تولید
  • ۲ . ۲ . ۲ ) آنالیز دیفراکسیون اشعه X
  •  ۲ . ۲ . ۳ ) نتایج طیف‌های FTIR
  •  ۲ . ۲ . ۴ ) نتایج آنالیزهای حرارتی
  • ۲ . ۲ . ۵ ) ارزیابی ریز ساختاری
  •  ۲ . ۳ ) سنتز احتراقی تیالیت
  • ۲ . ۳ . ۱ ) مواد اولیه و روش سنتز
  •  ۲ . ۳ . ۲ ) واکنشهای احتراقی
  • ۲ . ۳ . ۳ ) احتراق با سوخت اضافی
  • ۲ . ۳ . ۴ ) احتراق با اکسید کننده اضافی
  •  ۲ . ۳٫ ۵ ) رفتار حرارتی تیالیت حاصل از سنتز احتراقی
  • ۳ . ۱ ) محدوده پایداری حرارتی تیالیت
  •  ۳ . ۲ ) پایداری حرارتی تیالیت به وسیله افزودنی های اکسیدی
  • ۳ . ۲ . ۱ ) تهیه سرامیکهای تیالیتی دوپ شده با Mgo ، تالک و تالک + فلدسپار
  • ۳  . ۲ . ۲ ) رفتار پایداری- بررسی های پیر سازی تیالیت دوپ شده با Mgo و تالک و کامپوزیتهای تیالیت – مولایت
  •  ۳ . ۲ . ۳ ) رفتار انبساط حرارتی تیالیت دوپ شده با Mgo، تالک و کامپوزیتهای تیالیت – مولایت
  • ۳ . ۲ . ۴ ) آنالیز دیفراکسیون اشعهX
  •  ۳٫ ۲ . ۵ ) اثر افزودنی های Mgo ، تالک، تالک + فلدسپار و مولایت بر زینترینگ دینامیک
  • ۳٫ ۲ . ۶ ) اثر افزودنی های Mgo ، تالک، تالک + فلدسپار و مولایت بر ریزساختار
  •  ۳ . ۲ . ۷ ) ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی تیالیت دوپ شده با Mgo ، تالک و کامپوزیتهای تیالیت – مولایت
  • ۳ .۳ ) اثرات افزودنی Fe2O3 در پایدارسازی تیالیت
  • ۳ . ۳ . ۱ ) آنالیز دیفراکسیون اشعه X تیالیت پایدار شده با Fe2O3
  •  ۳ . ۳ . ۲ ) ضریب انبساط حرارتی تیالیت پایدار شده با ۳o2Fe
  •  ۳ . ۴ ) اثرات افزودنی ZrO2 در پایدار سازی تیالیت
  •  ۳ . ۴ . ۱ ) اثر افزودنی ZrO2 بر رفتار انبساط حرارتی تیالیت
  •  ۳ . ۴ . ۲ ) ارزیابی ریزساختاری تیالیت در حضور افزودنی ZrO2
  • ۳ . ۴ . ۳ ) بهبود میکروترک و بازشدن دوباره آن در حضور افزودنی ZrO2
  • فصل چهارم
  • کامپوزیتهای بر پایه تیالیت
  •  ۴ . ۱ ) کامپوزیت تیالیت – زیرکونیا (ZAT)
  • ۴ . ۱ . ۱ ) روش تهیه کامپوزیتهای ZAT
  • ۴ . ۱ . ۲ ) ویژگی های فیزیکی کامپوزیتهای ZAT زینتر شده در دماهای مختلف
  •  ۴٫ ۱ . ۳ ) ویژگی های مکانیکی کامپوزیتهای ZAT
  • ۴ . ۱ . ۴ ) رفتار انبساط حرارتی کامپوزیتهای ZAT
  •  ۴٫ ۱ . ۵) پایداری حرارتی کامپوزیتهای ZAT
  • ۴ . ۲ ) کامپوزیت تیالیت – مولایت
  • ۴ . ۲ . ۱ ) روش تهیه کامپوزیت تیالیت – مولایت
  • ۴٫ ۲ . ۲ ) ویژگی های فیزیکی کامپوزیت مولایت – تیالیت
  • ۴ . ۲ . ۳ ) ویژگی های ریزساختاری کامپوزیت مولایت – تیالیت
  • ۴ . ۲ . ۴ ) ویژگی های مکانیکی کامپوزیتهای مولایت – تیالیت
  • ۴ . ۲ . ۵ ) رفتار انبساط حرارتی کامپوزیتهای مولایت – AT
  • ۴ . ۳ ) کامپوزیت AL2O3  / AL2Tio5
  • ۴ . ۳ . ۱ ) روش تهیه کامپوزیت AL2O3 / AL2Tio5
  • ۴ . ۳ . ۲) نقش افزودنی FeTio3 + Fe2O3 در تشکیل کامپوزیت AL2O3 / AL2Tio5
  • ۴ . ۳ . ۳ ) تاثیر افزودنی FeTio3 + Fe2O3 بر تراکم کامپوزیت  AL2Tio5-AL2o3
  •  ۴ . ۳ . ۴ ) ارزیابی ریزساختاری کامپوزیت AL2Tio5-AL2o3
  • ۴ . ۳ . ۵ ) تاثیر افزودنی FeTio3 + Fe2O3 بر پایداری کامپوزیت AL2Tio5-AL2o3
  •  ۴ . ۳ . ۶ ) ارزیابی ریزساختاری کامپوزیت بعد از عملیات حرارتی
  • فصل پنجم
  • رفتار زینترینگ تیالیت
  • ۵ . ۱ ) آماده سازی پودر به روش رسوب همگن
  •  ۵ . ۱ . ۱ ) ویژگیهای فیزیکی پودر و تاثیر دماهای کلسیناسیون و زینترینگ بر آن
  • ۵ . ۱ . ۲ ) اثرات افزودنی ها بر ریزساختار بدنه های زینتر شده
  • ۵ . ۱ . ۳ ) ویژگی های بدنه زینتر شده کامپوزیت ZrSio4 – AL2Tio5
  • ۵ . ۱ . ۴ ) تجزیه حرارتی AL2Tio5 در طول زینترینگ
  • ۵ . ۲ ) زینترینگ فاز مایع تیالیت با استفاده از اسپودمن
  • ۵ . ۲ . ۱ ) تاثیر اسپودمن بر ارتباطهای فازی
  •  ۵ . ۲ . ۲ ) تاثیر اسپودمن بر ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی
  • فصل ششم
  • نتیجه­گیری و مراجع
  • ۶-۱) نتیجه گیری
  • ۶-۲) مراجع
  • فهرست اشکال و جداول
  • شکل ۱-۱ ) تصویر SEM سطح پولیش شده[۲۰]
  • شکل۱- ۲) تصاویر SEM سطوح شکست نمونه ها در دمای اتاق
  • a)بدون عملیات حرارتی b) پس از اولین عملیات حرارتی c) پس از دومین عملیات حرارتی[۲۰].
  • شکل۱-۳) تصویر SEM سطح شکست درC 702 پس از دومین عملیات حرارتی[۲۰]
  • شکل۱- ۴) وابستگی دمایی مدول الاستیک و هدایت حرارتی در سرامیکهای تیالیت[۲۰]
  • شکل ۱-۶) وابستگی دمایی استحکام شکست تیالیت [۲۰]
  •  شکل ۱-۷) منحنی بار-جابجایی پس از شکست [۲۰]
  • شکل۱-۸)وابستگی دمایی تافنس شکست در سرامیکهای تیالیت [۲۰]
  • شکل ۲-۱-۱) فلوچارت فرایند سل-ژل تیالیت. [۷]
  • شکل۲-۱-۲)الگوهای XRD نمونه های کلسینه شده در دماهای مختلف. [۷]
  • شکل۲-۱-۳) طیف FTIR پیش ماده(منحنی۱) و پودر تیالیت(منحنی۲)[۷].
  •  شکل ۲-۱-۴) منحنی STA  پیش ماده. [۷]
  •  شکل ۲-۱-۵) تصویر SEM پودر کلسینه شده درC
  • شکل ۲-۱-۶)الگوهای  XRDنمونه ها با ترکیبات اولیه مختلف. [۷]
  • جدول ۲-۱-۱) مقادیر کسر مولی اسید سیتریک PH ,و اندازه نهایی
  • کریستالیت[۷]
  • جدول۲-۲-۱) غلظت پیش ماده های نمکی اضافه شده به رزین[۸]
  •  شکل ۲-۲-۱) الگوهای XRD کامپوزیت Al2o3-Tio2 بدست امده از غلظتهای
  •  مختلف رزین های کلسینه شده در ۷۰۰ وC 1000[8].
  • شکل۲-۲-۲) طیفهای FTIR رزین های اوره فرمالدهید بدون کاتیونهای
  • جانشینی و با کاتیونهای جانشینی درC 120[8].
  • شکل۲-۲-۳) انالیز حرارتی رزین اوره فرمالدهید[۸].
  • شکل ۲-۲-۴)  DTAپودر AT3 کلسینه شده در ۴۰۰ درجه سانتیگراد[۸].
  • شکل۲-۲-۵) SEM پودر کامپوزیت Al2o3-Tio2 کلسینه شده در دماهای مختلف[۸].
  •  شکل ۲-۲-۶)الگوهای XRD بدنه های پرس شده تک محوری AT3
  • a)بدنه پخت شده در ۱۵۵۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت
  • b)پس از عملیات حرارتی در ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت[۸].
  • شکل ۲-۲-۷) SEM بدنه های پرس شده تک محوری و پخت شده در دماهای
  • مختلف a) 1300 b)1400 c)1500 درجه سانتیگراد[۸].
  • شکل ۲-۲-۸) اختلاف حجم تخلخل پودرهای بدست امده از رزین[۸].
  • جدول ۲-۲-۳) نتایج چگالی نسبی بدنه های فراوری شده از AT3 کلسینه شده در ۷۰۰ درجه سانتیگراد[۸].
  • شکل۲-۲-۹) منحنی خطی حرارتی بدنه های پرس شده تک محوری AT3 [8].
  • جدول ۲-۳-۲) معادلات واکنشهای شیمیایی مختلف[۱۰]
  • شکل ۲-۳-۱) الگوهای XRD پودرهای تهیه شده بر حسب میزان اوره
  • کاهشی مخلوط و پودر ۲ ۱ ۵ کلسینه شده درC 1150[10].
  • با استفاده از مقادیر مختلف سوخت اضافی[۱۰].
  • شکل ۲-۳-۲) الگوهای XRD پودرهای تهیه شده بر حسب میزان NH4NO3
  • مخلوط کاهشی و پس از زینترینگ درC 1500[10].
  • شکل ۲-۳-۳) توزیع اندازه ذرات پودرهای بدست امده از احتراق[۱۰].
  • شکل ۲-۳-۴) الگوهای XRD پودرهای تهیه شده بر حسب میزان
  • مخلوط کاهشی و بعد کلسیناسیون درC 950 و زینترینگ درC 1500[10].
  • شکل ۲-۳-۵) منحنی DSC مخلوط اکسیدهای تیتانات[۱۰].
  • شکل۲-۳-۶)تصویرSEM  سطوح شکست نمونه های زینتر شده[۱۰]
  • (A)تولید شده بوسیله واکنش احتراق
  • (B) تولید شده بوسیله واکنش حالت جامد
  • جدول ۳ . ۲ . ۱ ) ترکیبات شیمیایی و توزیع اندازه ذرات مواد خام مینرالی[۱]
  • شکل ۳-۲-۱) نسبت شدت پیک (۲۳۰)تیالیت به مجموع شدت پیک
  • (۲۳۰ ( تیالیت و شدت پیک ( ۱۰۱)  روتایل در دوره های زمانی
  • مختلف پس از انیل درc 1000[1].
  • ادامه شکل ۳-۲-۲)
  • شکل ۳-۲-۲) نتایج انبساط حرارتی سرامیکهای تیالیت و تیالیت_مولایت[۱]
  • شکل۳-۲-۳) الگوهای XRD سرامیکهای تیالیت و کامپوزیتهای تیالیت – مولایت
  • پس از پخت در۱۳۵۰  ,۱۴۰۰وC 1600[1].
  • شکل ۳-۲-۴ ) آنالیزهای دیلاتومتری نمونه های خام پس از شکل دهی و خشک کردن[۱]
  • جدول ۳ -۲-۳) پدیده های مشاهده شده در نمونه های تیالیت دوپ شده در طی زینترینگ دینامیک[۱]
  • شکل ۳-۲-۵) ریز ساختار نمونه های تیالیت دوپ شده و پخت شده در دماهای مختلف[۱]
  • شکل ۳-۲-۶) ریز ساختار کامپوزیتهای تیالیت-مولایت[۱]
  • شکل ۳-۲-۷(a (تخلخل باز بر حسب دمای پخت (bتوزیع اندازه ذرات سرامیکهای تیالیت و کامپوزیتهای تیالیت-مولایت پخت شده درc 1600  ۸ درصد وزنی Mgo  ۳ درصد وزنی Mgo  ۶ درصد وزنی تالک۳ درصد وزنی تالک+فلدسپار۶ درصد وزنی تالک  ۱۰ درصد وزنی مولایت۲۰ درصد وزنی مولایت۵۰ درصد وزنی مولایت.[۱]
  •  جدول۳-۲-۵) ویژگیهای مکانیکی و تخلخل
  • کامپوزیتهای تیالیت-مولایت[۱]
  • جدول۳-۲-۶)استحکام خمشی و تخلخل سرامیکهای کوردیریتی[۱]
  • شکل ۳-۳-۱) الگوهای XRD تیالیت با افزودنی Fe2o3 پس از پخت درc 1100 به مدت ۱۰۰۰ ساعت[۱۱].
  • شکل ۳-۳-۲) الگوهای XRDتیالیت پایدار شده با اهن[۱۱].
  • شکل ۳-۳-۳) ضریب انبساط حرارتی تیالیت پایدار شده با
  • اکسید اهن[۱۱]
  • شکل ۳-۴-۲) ریز ساختار کامپوزیتهای ZAT زینتر شده در ۱۵۰۰
  • وC1600به مدت ۲ ساعت[۱۵].
  • شکل۳-۴-۳) منحنی های انبساط حرارتی کامپوزیتهای ZAT زینتر شده
  •  درC 1500به مدت ۲ ساعت[۱۵].
  • شکل ۳-۴-۴) منحنی های انبساط حرارتی کامپوزیتهای ZAT زینتر شده درC 1600به مدت ۲ ساعت[۱۵].
  • جدول ۳-۴-۱) اطلاعات فیزیکی کامپوزیتهای ZAT پس از عملیات های حرارتی مختلف[۱۵].
  • شکل ۳-۴-۵) ریزساختار ZAT5 زینتر شده درC 1600 به مدت ۶ ساعت[۱۴].
  • جدول۴-۱-۱) ویژگیهای فیزیکی و ترکیبات فازی کامپوزیتهای ZAT [15].
  • جدول ۴-۱-۲) اطلاعات فیزیکی کامپوزیتهای ZAT پس از عملیات های حرارتی مختلف[۱۵].
  • شکل ۴-۱-۱) ریزساختار کامپوزیتهای ZAT زینتر شده درC 1500وC 1600 به مدت ۲ ساعت[۱۵].
  • شکل ۴-۱-۲) منحنی های انبساط حرارتی کامپوزیتهای ZAT زینتر شده درC1500[15].
  • شکل ۴-۱-۳) منحنی های انبساط حرارتی کامپوزیتهای ZAT زینتر شده درC 1600[15].
  • شکل ۴-۱-۴) منحنی های انبساط حرارتی ZAT5 و ZAT7 زینتر شده در
  • ۱۵۰۰C  به مدت ۲ ساعت پس از تست سیکل شوک حرارتی[۱۵].
  • شکل ۴-۱-۵) منحنی های انبساط حرارتی ZAT7 زینتر شده درC 1500 پس از تست
  • پایدارسازی درC 1100 به مدت ۱۰۰ ساعت[۱۵].
  • شکل ۴-۱-۶) ریزساختارZAT7 زینتر شده درC 1500 به مدت ۲ ساعت)
  • a  )پس از تست سیکل شوک حرارتی بین ۷۵۰  وc 1400
  • b)پس از تست پایدارسازی درc 1100 به مدت ۱۰۰ ساعت[۱۵].
  • جدول ۴-۱-۳) ضریب انبساط حرارتی و ترکیب فازی پس از عملیات حرارتی مختلف[۱۵].
  •   شکل ۴-۲-۱) فلوجارت سنتز سل-ژل کامپوزیتهای تیالیت-مولایت[۶].
  • جدول ۴-۲-۱) جزئیات نمونه های تهیه شده[۶].
  • شکل ۴-۲-۲) دانسیته کامپوزیتهای تیالیت-مولایت در دماهای مختلف زینترینگ[۶].
  • شکل۴-۲-۳) منحنی های دیلاتو متری (a) تیالیت-مولایت و (b) مولایت[۶].
  • شکل ۴-۲-۴) ریزساختار تیالیت و کامپوزیتهای تیالیت-مولایت[۶].
  • شکل ۴-۲-۵) انالیز استحکام, اندازه دانه و تخلخل سرامیکهای تیالیت بر حسب افزودنی مولایت[۶].
  • شکل ۴-۲-۶) منحنی های میکرو سختی ویکرز
  • کامپوزیتهای تیالیت-مولایت[۶].
  • شکل ۴-۲-۷)انالیز استحکام نرماله شده با اندازه دانه ثابت[۶].
  •  شکل ۴-۲-۸)انالیز استحکام نرماله شده با تخلخل ثابت[۶].
  • شکل ۴-۲-۹) تصاویر ویکرز کامپوزیتهای تیالیت-مولایت[۶].
  • شکل ۴-۲-۱۰) منحنی های انبساط حرارتی (a)تیالیت-مولایت و (b) مولایت[۶].
  • شکل۴-۳-۱) مقایسه دانسیته ظاهری با دانسیته
  • تئوری محاسبه شده توسط قانون ترکیب[۱۷].
  • شکل ۴-۳-۲)  a)دانسیته بالک b)تخلخل بر حسب افزودنی) ۵۰FeTio3+50Fe2o3 )
  • شکل ۴-۳-۳) تصویر SEM ریز ساختار تیالیت بدون افزودنی[۱۷].
  • شکل ۴-۳-۴) تصویر SEM ریز ساختار پس از واکنش زینترینگ کامپوزیت(Al2TiO5_Al2O3)با
  • a) 5 درصدb )10 درصد افزودنی ۵۰FeTiO3+50Fe2O3))[17].
  • شکل ۴-۳-۵) غلظت فازها در نمونه های بدون عملیات حرارتی(a)
  • و با عملیات حرارتی درc 1100به مدت ۱۰۰ ساعت  b))[17].
  • شکل ۴-۳-۶)SEMالومینیم تیتانات تجزیه شده در نمونه بدون افزودنی
  •  از عملیات حرارتی درC 1100 به مدت ۱۰۰ ساعت[۱۷].
  • شکل ۴-۳-۷) ریزساختار کامپوزیت Al2Tio5_Al2o3 پس از عملیات حرارتی[۱۷].
  • جدول ۵-۱) فازهای کریستالی در پودرهای کلسینه شده[۱۸].
  • شکل۵-۱) تصاویرSEM پودرهای تهیه شده از روش رسوب همگن[۱۸].
  • شکل۵-۲) منحنی های TG_DTA رسوبهای همگن[۱۸].
  • شکل ۵-۳) اثرات کلسیناسیون و دمای زینترینگ بر تراکم
  • بدنه خام دمای زینترینگC 1300دمای زینترینگC 1400[18].
  • شکل ۵-۴) تصاویرSEM سطوح شکست نمونه(A)زینترشده[۱۸].
  • شکل ۵-۵) تصاویرSEM سطوح شکست بدنه های تیالیت زینتر شده[۱۸].
  • جدول ۵-۲) نتایج انالیز بدنه های زینتر شده با افزودنی ها[۱۸].
  • شکل ۵-۶) منحنی های انبساط حرارتی سرامیکهای تیالیت[۱۸].
  • شکل ۵-۷) اثر ترکیب بر دانسیته بالک کامپوزیتهای Al2Tio5_ZrSio4 زینتر
  • شده به مدت ۴ ساعت.دمای زینترینگ  c , 1300c 1350,  c 1400 [18].
  • شکل ۵-۸) ضرایب انبساط حرارتی کامپوزیتهای Al2Tio5_ZrSio4زینتر شده به
  • مدت ۴ ساعت.دمای زینترینگ    c 1300و  c1350 و  c1400 [18].
  • شکل ۵-۹) اثر زمان انیل ایزوترمال(c 1100 )بر تجزیه تیالیت بدون افزودنی و زینتر شده درc 1300
  • شکل ۵-۱۰) الگوهای XRD تیالیت شامل _۱۵۲٫۵ درصد وزنی اسپودمن[۱۹].
  • جدول۵-۳) فراوانی فازهای مختلف اسپودمن-تیالیت اصلاح شده[۱۹].
  • شکل ۵-۱۱) انالیز حرارتی ATR15 [19].
  • شده[۱۹].
  • شکل ۵-۱۲) انقباض سرامیکهای تیالیت-اسپودمن زینتر
  •  شکل ۵-۱۳) تخلخل سرامیکهای تیالیت-اسپودمن زینتر شده[۱۹].
  • شکل ۵-۱۴) دانسیته سرامیکهای تیالیت-اسپودمن[۱۹].

======