سنتز احتراقی نانوکامپوزیت TiB2-TiC با استفاده از دو فرمولاسیون شیمیایی متفاوت

محورهای موضوعی : نانومواد

بهزاد امینی‌کیا ¹ (کرج-مشکین دشت-پژوهشگاه مواد و انرژی کرج)
سید علی طیبی‌فرد ² (کرج-مشکین دشت-پژوهشگاه مواد و انرژی کرج)
امیرعلی یوزباشی ³ (کرج-مشکین دشت-پژوهشگاه مواد و انرژی کرج)

تاریخ دریافت : 1397/04/26 تاریخ پذیرش : 1397/04/26 تاریخ انتشار : 1389/12/01

کلید واژه: SHS, احتراقی خود گستر, کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی, آسیاب پر انرژی, TiB2, TiC,

چکیده مقاله :

نانوکامپوزیت های TiB2-TiC، امروزه به عنوان یکی از عمده ترین مواد در ساخت ابزار های برش و پوشش های مقاوم به سایش مورد توجه قرار گرفته اند. روش SHS به عنوان یکی از متداول ترین و با صرفه ترین روش ها جهت ساخت کامپوزیت فوق مطرح است که می تواند با یک مرحله عملیات پیش آسیاکاری نیز همراه گردد. در تحقیق حاضر از دو فرمولاسیون شیمیایی متفاوت شامل (Ti+B4C) و (TiO2+H3BO3+Mg+C) جهت دستیابی به ترکیب یاد شده استفاده شد. اختلاط مواداولیه مطابق با نسبت استوکیومتری به کمک آسیاب سیاره ای تحت زمان های 1، 3 و 6 ساعت انجام گرفت. پودرهای یاد شده در یک قالب فولادی به شکل یک قرص فشرده با دانسیته نسبی 55%-65% ساخته و سپس جهت سنتز به راکتور احتراق ارسال شدند. نمونه ها از طریق فرآیند SHS و تحت شرایط یکسان دمایی در oC1100 سنتز شدند. بررسی طیف XRD پودرهای سنتز شده نشان داد که افزایش زمان آسیاب میل ترکیبی مواد حاضر در نمونه ها را بطور قابل قبولی افزایش می دهد. این امر باعث کاهش اندازه ذرات شده و طبعا افزایش سطح تماس و تقویت پدیده نفوذ و تسریع در سنتز هر چه مطلوب تر نانوکامپوزیت TiB2-TiC را موجب می شود. در این تحقیق، زمان اثرپذیری پروسۀ آسیاب بر میزان تشکیل فازهای مطلوب، در مورد فرمولاسیون اول (TB) حدود 6 ساعت و در مورد فرمولاسیون دوم (HT) حدود 3 ساعت بود.