بررسی تأثیر پارامتر زمان آسیاب کاری بر ریزساختار نهایی پودرTiB2-TiC نانوکریستالی تولیدی به روش سنتز احتراقی تحت ماکروویو

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

بهزاد امینی‌کیا ¹ , صادق فیروزی ²

1 - کارشناس ارشد مهندسی سرامیک پژوهشگاه مواد و انرژی‌کرج، پژوهشکده نیمه‌هادی‌ها
2 - استادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران

تاریخ دریافت : 1393/06/16 تاریخ پذیرش : 1393/06/16 تاریخ انتشار : 1393/09/01

کلید واژه: نانوکامپوزیت, کاربید بور, کاربید تیتانیوم, آسیاب سیاره‌ای, سنتز احتراقی تحت ماکروویو,

چکیده مقاله :

در این پژوهش پودرTiB₂-TiC نانوکریستالی از راه روش جدیدی با عنوان سنتز احتراقی ماکروویو یا همان MACS (Microwave-Assisted Combustion Synthesis) تولید شد. ابتدا مخلوط پودری 3Ti + B₄C به کمک آسیاب سیاره­ای تا 9 ساعت آسیاب شد. از پودرهای آسیاب شده جهت انجام واکنشMACS  قرص­هایی با قطر mm10 تهیه و از یک دستگاه ماکروویو خانگی با توانW1100 جهت سنتز استفاده شد. نتایج ناشی از آنالیزهای XRD و SEM نشان داد که با افزایش زمان آسیاکاری مخلوط اولیه تا 9 ساعت، سنتز فاز­های TiC و TiB₂ با موفقیت بیش­تری همراه شد و میزان فراورده های جانبی و ترکیبات میانی در محصول نهایی به کم­ترین مقدار خود رسید. این امر از راه تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری نیز تأیید شد. هم­چنین، با افزایش زمانِ آسیاکاری مخلوط پودری از 1 ساعت به 9 ساعت، مدت زمان لازم جهت سنتز نمونه از 3 دقیقه به زیر 35 ثانیه کاهش یافت.

چکیده انگلیسی:

In this research, nanocrystalline TiB₂-TiC powder was fabricated by new method which named MACS (Microwave-Assisted Combustion Synthesis). Powder mixture consists of 3Ti+B₄C was milled via a planetary mill up to 9 h. Then, from milled powder with different milling time, the pellets was shaped with diameter equal 10 mm for MACS process and synthesized by home microwave device with power of 1100W. The effects of milling time was also considered. Synthesized samples were characterized by XRD and SEM analysis. The results of above analysis showed increasing of the milling time to 9 h the synthesis of desired phases (TiC and TiB₂) was associated with greater success and the amount of the side products and intermediate compounds reach to minimum in the final product. This phenomenin was confirmed by TEM images. Also, with increasing of milling time from 1 to 9 h the required time for synthesis of samples reduces from 3 min to 35 sec.