دانشگاه علم و صنعت ایران علوم و فناوری کامپوزیت 2383-3823 12 4 2026 02 20 Investigation the Effect of Chemical Composition of Additives on Physical, Mechanical and Structural Properties of SiC-TiB2 Nanocomposites Reinforced by Graphene Quantum Dot Nanoparticles (GQD) بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی افزودنی‌ها بر خواص فیزیکی، مکانیکی و ساختاری نانوکامپوزیت SiC-TiB2 تقویت شده با نانوذرات نقاط کوانتومی گرافن (GQD) 2873 2880 736369 10.22068/jstc.2026.2083517.1950 FA لاله خیری نیا دانشجوی دکتری، مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران. نادر پروین استاد، مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران. حمیدرضا بهاروندی استاد، مرکز مواد و تکنولوژی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران. Journal Article 2026 01 08 This research focuses on the production of silicon carbide matrix composites and investigates the addition of titanium diboride and graphene quantum dots (GQD) to enhance mechanical, physical, and structural properties. The aim of this research is to produce SiC-TiB2-GQD composites with high physical and mechanical properties such as fracture toughness and Young's modulus higher than pure silicon carbide. The experimental design was carried out using the Taguchi method and finally 23 samples with different chemical compositions were prepared and the final sapmples were produced in the form of tablets after hydraulic pressing. The samples produced with different amounts of additives and also the appropriate amount of silicon carbide matrix powder were prepared and subjected to sintering at 21500C. By examining microstructure, fractography, mechanical and physical properties, the optimal conditions for producing these composites were determined. Finally, the highest fracture toughness (6.13MPa.m1/2) and Young's modulus (523MPa) were obtained for the sample containing 20 wt% TiB2 and 0.3 wt% GQD. این پژوهش به تولید کامپوزیت‌ زمینه کاربید سیلیسیم می‌پردازد و تأثیر افزودنی‌های دی بورید تیتانیم و نقاط کوانتومی گرافن (GQD) برای افزایش ویژگی‌های مکانیکی، فیزیکی و ساختاری را مورد بررسی قرار می‌دهد. هدف از این پژوهش، تولید کامپوزیت‌ SiC-TiB2-GQD با خواص فیزیکی و مکانیکی بالا همچون چقرمگی شکست و مدول یانگ بالاتر نسبت به کاربید سیلیسیم خالص می‌باشد. طراحی آزمایش با استفاده از روش تاگوچی انجام شد و نهایتا 23 عدد نمونه با ترکیب شیمیایی متفاوت تهیه شد و قطعات نهایی بعد از عملیات پرس هیدرولیک به شکل قرص تولید شدند. نمونه‌های تولید شده با مقادیر مختلف از افزودنی‌ها و نیز مقدار متناسب از پودر زمینه‌ی کاربید سیلیسیم تهیه و تحت عملیات سینتر در دمای 2150 درجه‌ سانتی‌گراد قرار گرفتند. با بررسی‌های ریزساختاری، شکست‌نگاری، خواص مکانیکی و فیزیکی شرایط بهینه برای تولید این کامپوزیت‌ها تعیین شد. نهایتاً بالاترین میزان چقرمگی شکست (6.13MPa.m1/2) و مدول یانگ (523MPa) برای نمونه‌ی حاوی20 درصد وزنی TiB2 و 0.3 درصد وزنی GQD حاصل شد. https://jstc.iust.ac.ir/article_736369_cda939fbcd418748df2de1488ae5d950.pdf