Chế tạo vật liệu composite Y2Ti2O7/SiC giao diện lồi-lõm với các đặc tính cơ học ưu việt hơn bằng phương pháp đúc trượt có từ tính hỗ trợ

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Nguyễn Thanh Sơn
    Viện Công nghệ Quốc gia - Cao đẳng Kushiro
    Nguyễn Thị Thanh Xuân
    Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
    Trần Thị Trà Vinh
    Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt-Hàn - Đại học Đà Nẵng
    Thân Hồng Phúc
    Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt-Hàn - Đại học Đà Nẵng

Từ khóa:

SiC
Y2Ti2O7
đúc trượt
giao diện lồi-lõm
độ bền đứt gãy

Tóm tắt

Trong bài báo này, nhóm tác giả giới thiệu một phương pháp mới để chế tạo composite Y2Ti2O7/SiC với giao diện lồi-lõm giữa hai lớp. Các sợi nano SiC được phủ các hạt nano Ni bằng phương pháp dung dịch hóa học, sau đó các sợi nano Ni-SiC được phân tán vào trong bùn Y2Ti2O7. Tiếp theo, bùn Y2Ti2O7 được rót vào khuôn Polyetylen và đặt trong từ trường. Sau khi được đuổi dung môi, mẫu ceramic được thiêu kết không áp trong khí argon. Phương pháp này đơn giản và tiết kiệm chi phí, nhưng rất hiệu quả trong việc chế tạo vật liệu phân lớp chức năng, do đó rất có tiềm năng. Ngoài ra, không có vết nứt trên bề mặt giao diện giữa SiC và Y2Ti2O7, và độ bền đứt gãy ở vùng giao diện của vật liệu tổng hợp, cho thấy rằng cấu trúc này có khả năng chống tách lớp hiệu quả.

Tài liệu tham khảo

    [1] Naslain R, Christin F, "SiC-Matrix Composite Materials for Advanced Jet Engines", MRS Bull, 28(09), 2003, 654–658.
    [2] Taguchi T, Igawa N, Yamada R, Jitsukawa S, "Effect of thick SiC interphase layers on microstructure, mechanical and thermal properties of reaction-bonded SiC/SiC composites", J Phys Chem Solids, 66, 2005, 576–580.
    [3] Richards BT, Wadley HNG, "Plasma spray deposition of tri-layer environmental barrier coatings", J Eur Ceram Soc, 34(12), 2014, 3069–3083.
    [4] Kim WJ, Kim D, Park JY, "Fabrication and material issues for the application of SiC composites to LWR fuel cladding", Nucl Eng Technol, 45(4), 2013, 565–572.
    [5] Evans AG, Hutchinson JW, "The mechanics of coating delamination in thermal gradients", Surf Coatings Technol, 201(18), 2007, 7905–7916.
    [6] Spitsberg I, Steibel J, "Thermal and Environmental Barrier Coatings for SiC/SiC CMCs in Aircraft Engine Applications", Int J Appl Ceram Technol, 1, 2004, 291–301.
    [7] Uematsu K, Shinozaki K, Sakurai O, Mizutani N, "Electrical Conductivity of the System Y2O3‐TiO2", J Am Ceram Soc, 62, 1979, 219–221.
    [8] Johnson MB, James DD, Bourque A, Dabkowska HA, Gaulin BD, White MA. "Thermal properties of the pyrochlore, Y2Ti2O7", J Solid State Chem, 182, 2009, 725–729.
    [9] Nguyen ST, Okawa A, Iwasawa H, Nakayama T, Hashimoto H, Sekino T, Suematsu H, Niihara K, "Titanium Nitride and Yttrium Titanate Nanocomposites, Endowed with Renewable Self-Healing Ability", Adv Mater Interfaces, 8(22), 2021, 2100979.
    [10] He LF, Shirahata J, Nakayama T, Suzuki T, Suematsu H, Ihara I, Bao YW, Komatsu T, Niihara K, "Mechanical properties of Y2Ti2O7", Scr Mater, 64, 2011, 548-551.
    [11] Nguyen ST, Nakayama T, Suematsu H, Suzuki T, Nanko M, Cho H-B, Huynh MTT, Jiang W, Niihara K, "Synthesis of molten-metal corrosion resistant yttria-based refractory by hot-pressing and densification", J Eur Ceram Soc, 35(9), 2015, 2651–2662.
    [12] Nguyen ST, Nakayama T, Suematsu H, Suzuki T, Takeda M, Niihara K, "Low thermal conductivity Y2Ti2O7 as a candidate material for thermal/environmental barrier coating", Ceram Int, 42(9), 2016, 11314–11323.
    [13] Le Ferrand H, Bouville F, Niebel TP, Studart AR, "Magnetically assisted slip casting of bioinspired heterogeneous composites", Nat Mater, 14(11), 2015, 1172–1179.
    [14] Sekino T, Nakajima T, Ueda S, Niihara K, "Reduction and Sintering of a Nickel–Dispersed-Alumina Composite and Its Properties", J Am Ceram Soc, 80(5), 1997, 1139–1148.
    [15] Hu C, Sakka Y, Tanaka H, Nishimura T, Grasso S, "Fabrication of Textured Nb4AlC3 Ceramic by Slip Casting in a Strong Magnetic Field and Spark Plasma Sintering", J Am Ceram Soc, 94(2), 2011, 410–415.
    [16] Lee MK, Young RU, Chang KR, Yong BL, "Organic Suspension Behavior of Rutile TiO2 Nanoparticles with High Specific Surface Area", Mater Trans, 51(12), 2010, 2157–2161.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Aug 31, 2022
Download
PDF
Cách trích dẫn
Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Thị Thanh Xuân, Trần Thị Trà Vinh, và Thân Hồng Phúc. “Chế tạo vật liệu Composite Y2Ti2O7/SiC Giao diện lồi-Lõm với các đặc tính Cơ học ưu việt hơn bằng phương pháp đúc trượt Có từ tính hỗ trợ”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 20, số p.h 8, Tháng Tám 2022, tr 71-75, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7829.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##