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
(کارشناس ارشد مهندسی سرامیک پژوهشگاه مواد و انرژی‌کرج، پژوهشکده نیمه‌هادی‌ها)
صادق فیروزی
2
(استادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران)
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.
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.