ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : การพัฒนา Mg-PSZ ต้นทุนต่ำให้มีโครงสร้างระดับนาโนและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง
Library Call : วพ.2547/3511
สถานที่ตั้งห้องสมุด : ห้องสมุดคณะวิทยาศาสตร์
ตัวอย่างบทคัดย่อ : Mg-PSZ เป็นวัสดุที่นิยมนํามาใช้งานในเชิงวิศวกรรม เนื่องจากเป็นวัสดุเซรามิกที่เมื่อผ่านการเผา ซินเทอร์แล้วจะมี fracture toughness สูง การเติมแมกนีเซียลงไปในเซอร์โคเนียทําให้เกิด metastable เตตระโกนอลเฟส กระจายตัวอยู่ในคิวบิกเมตริกซ์ของเซอร์โคเนีย ทั่วไปนิยมเติมลงไปประมาณ 8-10 โมลเปอร์เซนต์ เชื่อกันว่า toughness ที่สูงของ Mg-PSZ เป็นผลมาจากเตตระโกนอลเซอร์โคเนียเฟสที่กระจายอย่างสม่ำเสมอในคิวบิกเซอร์โคเนียเกรน นอกจากนี้สมบัติเชิงกลและสมบัติทางความร้อนของ Mg-PSZ ยังสามารถปรับปรุงได้โดยการควบคุมโครงสร้างจุลภาคโดยกระบวนการฮีททรีทเมนต์ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะศึกษาถึงการเปลี่ยนเฟสและสมบัติเชิงกลของ Mg-PSZ ที่เติมแมกนีเซียมออกไซด์ 8.1 โมลเปอร์เซนต์ โดยนําชิ้นทดลองที่ผ่านการขึ้นรูปแล้ว มาทําการเผาซินเทอร์ในช่วงอุณหภูมิ 1500 ถึง 1700 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นนําไปทําฮีททรีทเมนต์ที่อุณหภูมิ 1400 องศาเซลเซียส ในช่วงเวลา 0.5 ถึง 10 ชั่วโมง ในบรรยากาศปกติ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิด eutectoid decomposition ที่อุณหภูมิต่ำ ชิ้นงานที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 1700 องศาเซลเซียส มีความหนาแน่น 5.78 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งเป็นค่าที่ใกล้เคียงกับค่าความหนาแน่นนทางทฤษฎี เมื่อเพิ่มอุณหภูมิในการเผาซินเทอร์ ความแข็งและความทนแรงดัดโครงของชิ้นงานลดลง แต่ fracture toughness เพิ่มขึ้น หลังจากการทําฮีททรีทเมนต์ความแข็งและความทนแรงดัดโค้งจะลดลงมาก ชิ้นงานที่ถูกเผาที่อุณหภูมิต่ำกว่าจะเกิดการเปลี่ยนเฟสไปเป็นโมโนคลินิกได้ง่าย และหลังจากการทําฮีททรีทเมนต์ จะเกิดรอยแตกเล็กๆขึ้นบนผิวของชิ้นงาน นอกจากนี้ยังเกิดการระเหยของแมกนีเซียและเกิดการควบแน่นกลับลงมาบนผิวของชิ้นงานใหม่ ซึ่งอาจเป็นสาเหตุทําให้สมบัติเชิงกลของ Mg-PSZ ลดลงได้