fa تاثیر افزودن نانو گرافیت بر سختی و چقرمگی شکست کامپوزیت‌های ZrB2-SiC ساخته شده به روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای سراميک‌هاي زیستی (بیوسرامیک‌ها) Bioceramics پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:Tahoma;"><span dir="RTL">کامپوزیت‌های دما بالای دی‌بورید زیرکونیم-کاربید سیلیسیم </span><span dir="RTL">به روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای و با افزودن مقادیر مختلف نانو ورقه‌های گرافیت (0، 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد وزنی) ساخته شدند. تفجوشی نمونه‌ها در دمای 1900 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان 7 دقیقه در محیط خلاء و با اعمال فشار بیرونی 40 مگاپاسکال به انجام رسید. تاثیر نانو ورقه‌های گرافیتی بر سختی و چقرمگی شکست نمونه‌ها بررسی و تحلیل شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش میزان افزودنی نانو گرافیت، سختی کامپوزیت‌ها کمابیش به صورت خطی </span><span dir="RTL">از 5/19 گیگاپاسکال برای نمونه فاقد افزودنی به 1/12 گیگاپاسکال برای نمونه تقویت شده با 10 درصد وزنی نانو گرافیت کاهش یافت. عکس این روند درباره چقرمگی شکست نمونه‌ها دیده شد به گونه‌ای که از 3/4 مگاپاسکال جذر متر در نمونه فاقد افزودنی به 2/8 مگاپاسکال جذر متر برای کامپوزیت دارای 5/7 درصد وزنی نانو گرافیت افزایش یافت. افت سختی نمونه‌ها با افزایش مقدار نانو گرافیت به نرمی ذاتی این ماده نسبت داده شد ولی ارتقای چشمگیر چقرمگی شکست با افزوده شدن این نانو ماده، به فعال شدن سازوکارهای گوناگون چقرمه شدن مرتبط بود.</span></span></span></div> ZrB_2&shy;&shy;-SiC-based ultrahigh temperature composites were fabricated by spark plasma sintering and reinforced with different amount of graphite nano-flakes (0, 2.5, 5, 7.5 and 10 wt%). Sintering process was performed at a temperature of 1900 &deg;C for a dwell time of 7 min under an applied pressure of 40 MPa in a vacuum atmosphere. The effect of graphite nano-flake on the hardness and fracture toughness of samples were studied. The results showed that with increasing the nano-graphite content, the hardness of composites linearly decreased from 19.5 GPa for the graphite-free sample to 12.1 GPa for the composite reinforced with 10 wt% nano-graphite. An inverse trend was observed for the fracture toughness of ceramics, as it was increased from 4.3 MPa.m^1/2 for the graphite-free sample to 8.2 MPa.m^1/2 for the 7.5 wt% nano-graphite doped composite. The drop in hardness values, with increasing the nano-graphite content, was related to the intrinsic softness of graphite phase. However, an obvious enhancement in the fracture toughness values due to the addition of more graphite nano-flakes was attributed to the activation of several toughening mechanisms in such materials. دی‌بورید زیرکونیم, کاربید سیلیسیم, تفجوشی پلاسمای جرقه ای, نانو گرافیت, سختی, چقرمگی شکست. zirconium diboride, silicon carbide, spark plasma sintering, nano-graphite, hardness, fracture toughness 41 52 http://ijcse.ir/browse.php?a_code=A-10-408-2&slc_lang=fa&sid=1 مهدی شاهدی اصل 10031947532846003071 10031947532846003071 No مهران جابری زمهریر 10031947532846003072 10031947532846003072 No زهره احمدی 10031947532846003073 10031947532846003073 No سروش پرویزی parvizi@sru.ac.ir 10031947532846003074 10031947532846003074 Yes