چکیده مقاله :
سنتز کامپوزیت‌های نیترید آلومینیوم- کاربید سیلیسیم از روش واکنش احتراقی بین پودرهای آلومینیوم، کربن و نیترید سیلیسیم (منبع جامد نیتروژن) مورد بررسی قرار گرفت. واکنش احتراق با شعله‌ور ساختن مخلوط پودری، درون یک فر خانگی بوسیله‌ی حرارت‌دهی میکروویوی، آغاز گردید و از این روش، سرامیک مورد نظر در محصول سنتز، مشاهده شد. برای دست‌یابی به محصول بیش‌تر، چندین فراسنج در مراحل گوناگون سنتز، تغییر داده شد. این فراسنج‌ها شامل زمان آسیاکاری، مقدار کربن موجود در مخلوط واکنش دهنده و جرم مخلوط واکنش دهنده‌ی فشرده شده، بود. تغییر دو فراسنج نخست، تأثیر چشم‌گیری روی افزایش میزان تولید نداشت، اما افزایش اندازه‌ی نمونه، احتراق کامل‌تر و میزان تبدیل بیش‌تری را امکان‌پذیر ساخت. دمای احتراق سیستم به گونه‌ی تئوری و تجربی بررسی گردید. ریز ساختار و نوع فاز محصولات به ترتیب به وسیله‌ی میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس، مورد تحلیل قرار گرفت.
منابع و مأخذ:
1- T-J.Mroz Jr, "Annual Materials Review:Aluminum Nitride", Am. Ceram. Soc. Bull,
Vol. 71[5], pp. 782-786, 1992.
2- L.M. Sheppard and M. Laurel, "AluminumNitride: A Versatile but Challenging Material",
Am. Ceram. Soc. Bull, Vol. 69[11], pp. 1801-1812, 1990.
3- Y. Kurokawa, K. Utsumi and H.Takamizawa, "Development and Microstructural
Characterization of High-ThermalConductivityAluminum Nitride Ceramics", J.
Am. Ceram. Soc, Vol. 71[7], pp. 588-594,1988.
4- Z.C. Jou and A.V. Virkar, "HighTemperatureCreep and Cavitation of
Polycrystalline Aluminum Nitride", J. Am.Ceram. Soc, Vol. 73[7], pp. 1928-1935, 1990.
5- C.K. Unni and D.E. Gordon, "MechanicalProperties of Monolithic AlN and SiCw/AlN
Composites", J. Mater. Sci, Vol. 30, pp. 1173-, 1995.
6- A. Zangvil and R. Ruh, "Phase Relationshipin the Silicon Carbide-Aluminum nitride
System", J. Am. Ceram. Soc, Vol. 71, pp. 884-890, 1988.
7- R.N. Katz, "High Temperature StructuralCeramics", Science, Vol. 208, pp. 841-847,
1980.
8- K. Itatani, R. Tsukamoto, A.C.A. Delsing,H.T. Hintzen and I. Okada, "Preparation of
Aluminum Nitride-Silicon CarbideNanocomposite powder by the Nitridation of
Aluminum Silicon Carbide", J. Am. Ceram.Soc, Vol. 85[7], pp. 1894-1896, 2002.
9- L. Mei and J.T. Li, "Synthesis of AlN-SiCSolid Solution Through Nitriding Combustion
of Al-C-Si3N4 in Air", Acta Mater, Vol. 56, pp.3543-3549, 2008.
10- I.B. Cutler, P.D. Miller, W. Rafaniello,H.K. Park, D.P. Thompson and K.H. Jack,
"New Materials in the Si-C-Al-O-N andRelated Systems", Nature, Vol. 275[5679], pp.
434-435, 1978.
11- R. Ruh and A. Zangvil, "Composition andProperties of Hot-Pressed SiC-AlN Solid
Solution", J. Am. Ceram. Soc, Vol. 65[5], pp.260-265, 1982.
12- H. Xue and Z.A. Munir, "The Synthesis ofComposites and Solid Solutions of α-SiC-AlN
by field-Activared Combustion", Scr. Mater,Vol. 35, pp. 979-982, 1996.
13- J. Subrahmanyam and M. Vijaykumar,"Review, Self-Propagating High-Temperature
Synthesis", J. Mater. Sci., Vol. 27, pp. 6249-6273, 1992.
14- H. Xue and Z.A. Munir, "Synthesis ofAlN-SiC Composites and Solid Solution by
Field-Activated Self-PropagatingCombustion", J. Eur. Ceram. Soc., Vol. 17, pp.
1787-1792, 1997.
15- M. Ohyanagi, N. Balandina, K. Shirai, M.Kiozumi and Z.A. Munir, "Synthesis of AlNSiC
Solid Solution by CombustionNitridation", pp. 3-12 in Ceramic
Transactions,Vol. 94, 1998.
16- D.E. Clark, I. Ahmad and R.C. Dalton,"Microwave Ignition and Combustion
Synthesis of Composites", Mater. Sci.Eng.,Vol. A144, pp. 91-97, 1991.
17- J.J. Moore and H.J. Feng, "CombustionSynthesis of Advanced Materials: Part I .
Reaction Parameters" , Prog. Mater. Sci., Vol.39, pp. 243-273, 1995.
18- R.C. Juang, C.C. Chen, J.C. Kuo, T.Y.Huang and Y.Y. Li, "Combustion Synthesis of
Hexagonal AlN-SiC Solid Solution Under LowNitrogen Pressure", J. Alloys Compd., Vol.
480, pp. 928-933, 2009.
19- E. Hagen, T. Grande, M.A. Einarsrud,"Preparation and Properties of Porous
Aluminum Nitride-Silicon Carbide Composite
Ceramics", J. Am. Ceram. Soc., Vol. 87[7], pp.1200-1204, 2004.
20- C. Kexin, J. Haibo, H.P. Zhou and J.M.F.Ferreira, "Combustion Synthesis of AlN-SiC
Solid Solution Particles", J. Eur. Ceram. Soc.,Vol. 20, pp. 2601-2606, 2000.
21- P. Shen, W. Sun, B. Zou, L. Zhan and Q.Jiang, "Al Content Dependence of Reaction
Behaviors and Mechanism in CombustionSynthesis of TiB2-AlN-Based Composites",Chem. Eng. J., 150: 261-268 (2009).
22- O. Knacke, O. Kubaschewski and K.Hesselman, "Thermodynamical Properties of
Inorganic Substances", 2nd
ed., SpringerVerlag,1991.
23- D. Kata, K. Shirai and M. Ohyanagi,"Formation Mechanism of AlN-SiC Solid
Solution by Combustion Nitridation in Si3N4-Si-Al-C System", J. Am. Ceram. Soc., Vol.
84[4], pp. 726-732, 2001.
