fa اثر ترکیب پوشش کامپوزیتی بر پایه ZrC-SiC بر خواص فیزیکی و مقاومت به اکسیداسیون کامپوزیت کربن/کربن به روش Pack Cementation پوشش‌های سرامیکی Ceramic Coatings پژوهشي Research <span style="font-size:11pt"><span style="line-height:150%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">کامپوزیت‌های کربن/کربن به دلیل چگالی پایین، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت عالی به شوک حرارتی و دمای ذوب بسیار زیاد، مواد پیشرفته‌ای محسوب می‌شوند؛ اما مقاومت اکسیداسیون ضعیف آن‌ها در دماهای بالای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد، نیاز به پوشش‌های محافظ را ضروری می‌سازد. در این پژوهش، پوشش‌های سرامیکی فوق‌دمابالا (</span></span></span>ZrC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">، </span></span></span>SiC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> و </span></span></span>HfC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">) بر روی کامپوزیت کربن/کربن با استفاده از پیش‌ماده‌های اکسید زیرکونیم/سیلیسیم/کربن اکتیو، اکسید هافنیم/سیلیسیم/کربن اکتیو و زیرکن/کربن اکتیو اعمال شد. ابتدا ترکیبات بهینه سنتز کاربیدها تعیین گردید؛ </span></span></span>ZrC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> با نسبت کربن به </span></span></span>ZrO₂<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> برابر ۸/۴ و </span></span></span>HfC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> با نسبت کربن به </span></span></span>HfO₂<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> برابر ۲/۵ (در ۱۷۰۰ درجه سانتی‌گراد، ۹۰ دقیقه، اتمسفر آرگون) بهترین نتایج را نشان دادند. پوشش‌ها با فرآیند </span></span></span>PC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> ایجاد شدند و فازهای مورد نظر در آنالیزهای </span></span></span>XRD<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> و </span></span></span>SEM<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> تأیید گردید. آزمون اکسیداسیون با مشعل اکسی‌استیلن (۲۲۰۰ درجه سانتی‌گراد، ۶۰ ثانیه) نشان داد پوشش حاصل از </span></span></span>ZrO₂ + Si+C_active<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> با نرخ فرسایش خطی </span></span></span>&micro;m/s<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> ۱</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span arial="" style="font-family:">٫</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">۸۸ بهترین مقاومت را داشت؛ پوشش </span></span></span>ZrSiO₄+C_active<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> با </span></span></span>&micro;m/s<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> ۲</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span arial="" style="font-family:">٫</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">۱۶ در رتبه بعدی قرار گرفت، در حالی که پوشش </span></span></span>HfC/SiC<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> با پیش‌ماده های </span></span></span>HfO₂+Si+C_active<span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> حین آزمون مشعل اکسی‌استیلن تخریب شد و حفاظت کمتری نسبت به سایر نمونه‌های ایجاد کرد. در مقایسه، نرخ فرسایش کامپوزیت بدون پوشش ۱۸</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span arial="" style="font-family:">٫</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:">۴۶ </span></span></span>&micro;m/s<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> بود.</span></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp; <span style="font-size:11pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:150%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Carbon/carbon (C/C) composites are considered advanced materials due to their low density, high strength-to-weight ratio, excellent thermal shock resistance, and extremely high melting point. However, their poor oxidation resistance at temperatures above 500 &deg;C necessitates the application of protective coatings. In this study, ultra-high-temperature ceramic coatings (ZrC, SiC, and HfC) were applied to carbon/carbon composites by pack cementation method using precursor-based involving zirconium oxide/silicon/active carbon, hafnium oxide/silicon/active carbon, and zircon/active carbon precursors. The optimal synthesis compositions for the carbides were first determined: ZrC achieved the best results with a carbon-to-ZrO₂ molar ratio of 4.8, while HfC performed optimally at a carbon-to-HfO₂ ratio of 5.2 (processed at 1700 &deg;C for 90 minutes under an argon atmosphere). The coatings were fabricated via the pack cementation (PC) process, and the desired phases were confirmed through XRD and SEM analyses. Oxidation testing using an oxyacetylene torch at approximately 2200 &deg;C for 60 seconds revealed distinct performance differences among the coatings. The coating derived from ZrO₂ + Si + C_active demonstrated the best resistance to oxidative ablation, achieving the lowest linear erosion rate of 1.88 &micro;m/s. The coating prepared from ZrSiO₄ + C_active ranked second with a slightly higher erosion rate of 2.16 &micro;m/s, while the HfC/SiC coating obtained from HfO₂ + Si + C_active precursors exhibited significant degradation during the test and provided substantially lower protection compared to the other samples.<span dir="RTL" lang="AR-BH" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:"B Nazanin""></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp; کامپوزیت کربن/کربن, سنتز درجا, پوشش سرامیکی, سرامیک‌های فوق دمابالا, Pack cementation C/C composites, In-situ synthesis, ceramic coating, Ultra-high ceramics 0 0 http://ijcse.ir/browse.php?a_code=A-10-818-4&slc_lang=fa&sid=1 Mehri Mashhadi مهری مشهدی me_mashadi@yahoo.com 10031947532846005443 10031947532846005443 Yes دانشگاه صنعتی مالک اشتر Farhad farhang rad فرهاد فرهنگ راد farhang.met@gmail.com 10031947532846005444 10031947532846005444 No دانشگاه صنعتی مالک اشتر