Izboljšanje oksidacijske odpornosti volframovega kompozita s karbidnimi vključki z dodatkom kroma in itrijaSimonič, David (Avtor) Iveković, Aljaž (Mentor) Meden, Anton (Komentor) Oksidacijska zaščitatermogravimetrijska analizaFASTzačetna temperatura naraščanja maseneto povečanje mase.Za tehnološki razvoj na področju visokotemperaturnih procesov potrebujemo boljše termično odporne materiale. Na tem področju se je volfram izkazal kot potencialno primeren material. Čeprav ima mnogo pozitivnih lastnosti, ima tudi nekatere pomanjkljivosti, ena od teh je relativno slaba oksidacijska odpornost pri visokih temperaturah. V dosedanjih raziskavah se je izkazalo, da dodatek volframovega karbida prepreči oksidacijo med sintranjem in izboljša nekatere mehanske lastnosti materiala. Pri čistemu W pa dodatek kroma in itrija pripomore k izboljšanju površinske oksidacijske zaščite, zato bi bilo smiselno preveriti vpliv dodatka Cr in Y na kompozit volframa s karbidnimi vključki. Namen dela je bil izboljšati visokotemperaturno oksidacijsko odpornost volframovih kompozitov s karbidnimi vključki z dodatkom kroma in itrija. Različne količine Cr in Y sem dodal W in WC ter nato nastalo zmes sintral. Tako pripravljenim vzorcem smo z dinamično termogravimetrično analizo do temperature 1050 °C preverili oksidacijsko odpornost. Homogene mešanice prahov W, WC, Cr in Y sem pripravil z mokrim mletjem v planetarnem mlinu, nato sem suspenzijo zamrznil in topilo sublimiral pod znižanim tlakom. Prahove sem sintral na FAST način. Za sintranje sem moral določiti optimalno maksimalno temperaturo in tlak. Sintranim vzorcem sem z rentgensko analizo določil fazno sestavo in z vrstičnim elektronskim mikroskopom preveril njihovo mikrostrukturo. Na SEM sliki volframovega kompozita s karbidnimi vključki vidimo samo eno glavno fazo. Ko volframovemu kompozitu s karbidnimi vključki dodamo Cr, opazimo nastanek črnih zrn kromovih oksidov. Pri dodatkih 10 ut. % Cr in več poleg tega opazimo novo glavno fazo, strjeno tekoče omrežje. Pri vzorcu z 10 ut. % Cr v tej fazi opazimo z W bogate dendrite, ki pri večjem dodatku Cr izginejo. Obe glavni fazi sta z volframom bogati fazi. Dodatek Y na mikrostrukturo nima opaznega vpliva. S termogravimetrično analizo sem določil temperaturo, pri kateri se začnejo mase vzorcev povečevati. Ta temperatura se viša z večanjem količine dodanega Cr v vzorcih. Dodatek Y pa ni imel bistvenega vpliva na to temperaturo. Poleg tega sem primerjal povečanje celokupne mase vzorcev. Dodatek Cr ni sorazmeren povečanju mase. Najmanj se je povečala masa vzorca brez dodatka, ki je primerljiv vzorcu z najmanjšim dodatkom Cr. Tem sledi vzorec z največjim dodatkom Cr. Največje povečanje celokupne mase je nastopilo pri vzorcu z 10 ut. % dodatka Cr. Masa se veča z večanjem količine dodanega Y. Prav tako sem določil prisotne faze v oksidni plasti, ki nastane po oksidaciji vzorca ter preveril mikrostrukturo in stik z vzorcem.20222022-07-07 13:30:00Magistrsko delo/naloga137993VisID: 19001COBISS_ID: 117040387sl