اگر مطالب مربوط به ریخته گری را دنبال می کنید, این مقاله را از دست ندهید.
در این مقاله درباره بررسي تأثير عوامل مهم در ساخت فيلترهای فومی سراميكي بر پايه كاربيد سيليسيم بمنظور
كاربرد در صنايع ريخته گری
چکیده:
يكي از مؤثرترين روش های حذف آخال و ناخالصی ها در ريخته گری فلزات كاربرد فيلترهای متخلخل سراميكی است. اين پژوهش،در اين بمنظور فيلترها در سامانه راه گاهي ميتوانند سرباره، انواع آخال ها و ذرات خارجي را از مذاب خارج كنند. ساخت فیلتر های فومی سراميكی بر پايه كاربيد سيليسم از روش غوطه وري اسفنج پليمري از جنس پلياورتان در دوغاب سراميكی استفاده شد. دوغاب سراميكی حاوي ذرات ريز در حد ميكرون و زير ميكرون كاربيد سيليسيم ،آلومينا ، بالكلي و زيركن بود.
افزودنی هاي ديگر مانند سيليس كلوئيدي و F3 كربوكسي متيل سلولز براي افزايش خاصيت چسب و ايجاد 4 تيكسوتروپي به دوغاب اضافه شدند. پس از ساخت فيلترها ويژگي هاي مكانيكي و ريز ساختاري فيلترها مورد بررسي قرار گرفت. بوجود آمدن فاز مولايت در كنار فاز كاربيد سيليسيم در ريزساختار فيلترها يكي از عوامل استحكام بخشي و افزايش ديرگدازي است به وسيله كه آزمون پراش اشعه ايكس بوجود آمدن اين فازها اثبات شد. براي مقايسه عملكرد فيلتر داخلي با فيلترهاي وارداتي مذاب چدن نشكن از فيلترها عبور داده شد و دانسيته قطعات ريختگي مقايسه گرديد.
نتايج نشان دادند كه فيلتر داخلي عملكردي نزديک به فيلتر خارجي دارد. بررسي ريزساختار به وسيله تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نشان داد كه فازهاي سراميكی كاربيد سيليسم و مولايت به صورت پراكنده و كاملاً هموژن در داخل ريز ساختار فيلترها تشكيل شده اند.
مقدمه:
فيلترهاي سرام يكي به سه دسته هسته هاي صافي، شبكه يا پارچه هاي بافته شده و فيلترهاي سراميكی موزايیكي تقسيم بندي ميشوند. فيلترهاي سراميكی موزاييكي خود شامل دو گروه فيلترهاي سلولي و فيلترهاي فومی ميباشند. روش ساخت هسته هاي صافي ، شبكه هاي بافته شده و فيلتر هاي سلولي به ترتيب از راه, پرس، بافتن الياف هاي سراميکی و اكسترود ميباشد. روش هاي توليد فيلترهاي فومی سراميكي با حفره هاي بازرا ميتوان در سه دسته طبقه بندي كرد. اين روش ها :شامل استفاده از اسفنج، استفاده از عوامل فوم كننده و استفاده از مادهاي به عنوان نگهدارنده می باشد.
روش استفاده از اسفنج نخستين بار در اوايل سال 1960 مورد استفاده قرار گرفت . در اين روش از يک اسفنج طبيعي و يا فوم پلي اورتان به عنوان قالب استفاده ميشود، دوغاب سراميكي را روي آن پوشش ميدهند و سپس آن را پخت می کنند. روش دوم (استفاده از عوامل فوم كننده) بر پايه توليد حباب هاي هوا در مذاب سراميک در هنگام پخت قطعه استوار ميباشد، در اين روش مخلوطي از تركيب مواد سراميكی مورد نظر و مواد آلي شكل داده ميشوند.
مواد آلي در هنگام پخت ايجاد حباب ميكنند و باعث ايجاد فوم مورد نظر ميگردند، اين روش براي نخستين بار در سال 1973 معرفي گرديد فوم سراميكي در روش سوم (استفاده از ماده اي به عنوان نگهدارنده) از يك قطعه متخلخل به عنوان نگه دارنده شو استفاده مي شود. براي مثال، ابتدا نمك كلريد سديم به
صورت متخلخل شكل داده ميشود و سپس آن را در پلي كاتبوسيلان غوطه ور ميكنند تا پليمر درون تخلخل هاي قطعه نفوذ كند، سپس نمك را حل كرده و با تجزيه حرارتي پليمر باقي مانده به فومی SiC دست پيدا ميكنند.
براي توليد فيلترهاي فومی سراميكی به طور معمول از روش نخست (استفاده از اسفنج) استفاده ميشود. روش ساخت فيلترهاي فومی در اين روش به ترتيب شامل انتخاب اسفنج پليمري مناسب كه عموماً از جنس پلياورتان ميباشد، آماده سازي اسفنج پليمری، تهيه و آماده سازي دوغاب سراميكی، غوطه وري اسفنج پليمري درون دوغاب سراميكی، خارج كردن دوغاب اضافي از اسفنج پليمري، خشك كردن نمونه، حذف پليمر در هنگام پخت و عمليات پخت و زينترينگ ميباشد.
مواد و روش پژوهش
فلوچارت ساخت فيلترهاي فومی سراميكي در شكل 1 نشان داده شده است. اسفنج پليمري مورد استفاده در اين پژوهش از جنس پلياورتان و داراي 20 حفره در هر اينچ 3 طولي بود، اسفنج ها به ابعاد mm 40 بريده ×40 ×25 شدند.كاربيد سيليسيم مورد مصرف از نوع سياه رنگ با ميانگين اندازه دانه حدود 20 ميكرون، آلومينا مورد استفاده از نوع آلفا با كد 70MR با ميانگين اندازه ذرات ميكرون و بالكلي مصرفي ساخت شركت F4WBB زير 1 مشاهده بود.
از كربوكسي متيل سلولز ( CMC) براي پايداري دوغاب و جلوگيري از ته نشيني ذرات SiC و عامل تيكسوتروپی، از سديم تري پلي فسفات TPP (به عنوان روانساز و از سيليس كلوئيدي) Sol Silica (به عنوان چسب و عاملي كه ويسكوزيته ) دوغاب را افزايش ميدهد و سبب بهبود رفتار شبه پلاستيک ( Plastic-Pseudo) در دوغاب ميگردد، درصد وزني استفاده ميشود. از زيركن به مقدار 5 براي بهبود استحكام هي و افزايش ديرگدازي فيلترها در
تركيب دوغاب استفاده شد. آناليز شمش مورد استفاده مشخص شده براي ريخته گری چدن نشكن در جدول 2 % وزني براي است. از فرو سيليكون منيزيم به مقدار نشكن سازي استفاده شد.
نتایج:
بهترين دما براي پخت C° 1250 بود. نمونه پخته شده در دماي C° 1400 و 1300C° كاملاً دچار انقباض و تغيير شكل شدند و مشخص شد كه اين دماها براي پخت زياد است و در اين دماها مشكل اكسيداسيون براي ذرات كاربيد سيليسيم وجود دارد. نمونه پخته شده در دمای C° 750 به مدت 2 ساعت در دماي بيشينه يعني C° 1250 نگهداري شدند و پس از آن نمونه ها در داخل كوره سرد شدند تا به دماي محيط برسند.
به پایان این مقاله رسیدیم امیدواریم از این مقاله نهایت استفاده را داشته باشید.
بدون دیدگاه