بررسی اثر اندازه ذرات فیوزد سیلیکا بر رفتار مکانیکی و شیمیایی ماهیچه های سرامیکی پایه سیلیس

توربین گازی از پره های هممحوری تشکیلشده که تحت دمای کاری و تنش های بسیار بالا هستند. ازاینرو کانالهایی به منظور سبک سازی و نیز عبور جریان هوا از درون پره، توسط ماهیچه های سرامیکی فدا شونده، تعبیه میشود. ماهیچه سرامیکی پایه سیلیس، با توجه به پایداری حرارتی عالی و عدم واکنشپذیری شیمیایی در برابر فلزات مذاب برای ریخته گری دقیق پره هایی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل، کاندیدای مناسبی است. وجود سیلیس آمورف باعث کاهش ضریب انبساط حرارتی، افزایش شوک پذیری و ایجاد قابلیت تخلیه مناسب پس از ذوب ریزی میشود. هدف از این مطالعه بررسی اثر اندازه ذرات فیوزد سیلیکا بر رفتارهای مکانیکی و شیمیایی این ماهیچه ها است. نمونه های موردمطالعه به روش قالب گیری تزریقی شکل دهی و به مدت ۵ ساعت در دمای۱۲۵۰ °C زینتر شدند. نتایج اندازه گیری های فیزیکی، مکانیکی و بررسی ریزساختاری حاکی از آن است که نمونه حاوی درشت ترین اندازه دانه، بیشترین میزان استحکام (Mpa۱۱/۰۵) را داشته و با کاهش اندازه ذرات، استحکام ماهیچه نیز کاهش پیداکرده است (به ترتیب %۱۸ و %۹ در نمونه های با اندازه دانه متوسط و ریز). این رفتار با تغییرات درصد تخلخل باز نمونه ها، هماهنگ است، به این معنا که کمترین میزان تخلخل نیز در نمونه حاوی درشت ترین ذرات اندازه گیری شده است. از سوی دیگر بیشترین قابلیت لیچینگ در نمونه های با اندازه ذرات درشت مشاهده شده و این پارامتر در نمونه با دانه بندی متوسط و ریز به ترتیب %۳ و %۲۰ کاهش یافته است.