مواد و ساخت پیشرفته

سرمت یک ماده کامپوزیتی است که از مواد سرامیکی[1] (سر) و فلزی[2] (مت) تشکیل شده است. یک سرمت می­تواند خواص جذاب یک سرامیک، مانند مقاومت در برابر دمای بالا و سختی، و خواص یک فلز، مانند توانایی تغییر شکل پلاستیک را با هم ترکیب کند و خواص ترکیبی از سرامیک­ها و فلزات از خود نشان دهد. اغلب سرمت­ها پایه سرامیکی هستند و فلز در آنها، به عنوان یک اتصال­دهنده برای ترکیبات اکسید، بورید یا کاربید استفاده می­شود. به طور کلی عناصر فلزی مورد استفاده نیکل، مولیبدن و کبالت هستند. البته بسته به ساختار فیزیکی مواد، سرمت­ ها می­‌توانند کامپوزیت ­های زمینه فلزی نیز باشند، اما سرمت­ها معمولاً کمتر از 20 درصد حجمی فلز هستند. سرمت­ها در ساخت مقاومت­ها (به ویژه پتانسیومترها)، خازن­ ها و سایر قطعات الکترونیکی که ممکن است دمای بالایی را تجربه کنند استفاده می­شوند.

در یک مطالعه جدید در زمینه سرمت­ها، تأثیر ریزساختار و مسیر پردازش بر پاسخ مکانیکی در مقیاس کوچک و همچنین بر مکانیزم‌های تغییر شکل و شکست سرمت‌های Ti(C,N)-FeNi با فشرده‌سازی تک محوری میکرو-ستونی[3] توسط پرتوهای یون متمرکز با اندازه‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، منحنی‌های تنش-کرنش تعیین شدند و مکانیزم‌های تغییر شکل مرتبط با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی در محل مشاهده و بررسی شدند. ابعاد میکرو-ستون­های مناسب بر اساس ویژگی‌های ریزساختاری سرمت‌های مورد مطالعه، برای غلبه بر مشکلات اثر مقیاس ارزیابی شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، یک رابطه مستقیم بین استحکام تسلیم و نسبت سرامیک به فلز برای نمونه‌های کلوئیدی مشاهده شده است. همچنین بر اساس آزمایشات انجام شده، تغییر شکل اتصال فلزی و لغزش بین ذرات Ti(C,N)/Ti(C,N) به‌ عنوان مکانیزم‌های غالب در طول فشرده‌سازی، برای سرمت‌های کلوئیدی به ترتیب با ۷۰ و ۸۰ درصد حجمی فاز سرامیکی، تعیین شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که نمونه‌های پردازش‌شده از پودر به‌دست‌آمده از مسیر کلوئیدی، رفتار مکانیکی برتری را در مقایسه با نمونه‌های شکل‌گرفته از متالورژی پودر معمولی (آسیاب گلوله‌ای/خشک کردن) نشان می‌دهند.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221922007087