بررسی و مقایسه احیای اکسید بور بوسیله سیلیسیم و منیزیم جهت سنتز نانوکامپوزیت SiC-B4C به روش MASHS

محورهای موضوعی : نانومواد

حامد روغنی ممقانی ¹ , سید علی طیبی‌فرد ² , اصغر کاظم‌زاده ³ , لیلا نیکزاد ⁴

1 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده نیمه هادی‌ها
2 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده نیمه هادی‌ها
3 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده نیمه هادی‌ها
4 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده سرامیک

تاریخ دریافت : 1397/04/05 تاریخ پذیرش : 1397/04/05 تاریخ انتشار : 1393/06/01

کلید واژه: کاربید بور, نانوکامپوزیت, منیزیم, سیلیسیم, کاربید سیلیسیم, MASHS,

چکیده مقاله :

در این پژوهش احیای اکسید بور بوسیله سیلیسیم و منیزیم جهت سنتز درجای نانوکامپوزیت SiC-B4C بررسی و مقایسه شد. ابتدا مواد اولیه در دو گروه یکی شامل سیلیسیم، کربن و اکسید بور و دیگری شامل منیزیم، اکسید بور، کربن و سیلیسیم توزین شدند. پودرهای توزین شده تحت آسیاکاری بوسیله آسیای سیاره‌ای با اتمسفر کنترل شده آرگون قرار گرفته و از پودرهای آسیا شده بوسیله پرس سرد نمونه تهیه شد. نمونه‌ها در کوره تیوبی با اتمسفر تحت کنترل آرگون و دمای °C 1000 قرار گرفتند. جهت آنالیز فازی و محاسبه میانگین اندازه بلورک‌ها، در هر مرحله از نمونه‌ها آنالیز XRD بعمل آمد. همچنین نمونه با شرایط سنتز مناسب تحت آنالیز SEM و TEM قرار گرفت. نتایج آنالیز XRD نشان داد سیلیسیم تحت فرآیند انجام شده توانایی احیای اکسید بور را ندارد. همچنین این نتایج بیانگر موفقیت منیزیم در احیای اکسید بور و در نتیجه سنتز کامپوزیت کاربید سیلیسیم-کاربید بور بود. میانگین اندازه بلورک‌های SiC و B4C برای نمونه با شرایط سنتز مناسب به ترتیب 11 و nm 10 محاسبه شد. در تصویر آنالیز SEM تشکیل کامپوزیت از ذره‌های با اندازه زیر میکرون دیده شد. همچنین تصویر آنالیز TEM نشان دهنده تشکیل نانوکامپوزیت از دانه‌های در مقیاس نانومتری و تایید کننده محاسبه میانگین اندازه بلورک بود.