احياي همزمان مكانوشيميايي اكسيد تيتانيوم و اكسيد كروم

كارشناسي ارشد

در سالهاي اخير استفاده از تركيبهاي بينفلزي همانند 2TiCr ، براي كاربردهاي ذخيرهسازي هيدروژن، مورد توجه فراواني قرار گرفته است. در اين پهوهش، استفاده از مواد اوليه Mg-Cr2O3-TiO2 به عنوان مواد ارزان براي احيا همزمان و توليد فاز TiCr2 ، مورد توجه قرار گرفته است. روشهاي مورد بررسي براي توليد تركيب TiCr2 در اين پژوهش، شامل سه روش فعالسازي مكانيكي مكانيكي، سنتز احتراقي توسط مايكروويو و سنتز احتراقي به وسيله مايكروويو براي مخلوط پودري فعالشده به وسيله فعالسازي مكانيكي، ميباشد. آزمونهاي تفر اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و همچنين آناليز (يفسنجي تفر انرژي اشعه ايكس، به منظور مشخصه يابي ماده توليدي، انجام گرديد. در روش اول با استفاده از دستگاه آسيا سيارهاي، زمان و شدت فعالسازي مكانيكي مورد بررسي قرار گرفت. در زمان 10 ساعت فعالسازي مكانيكي و شدت rpm 300 اكسيد كروم توسط منيزيم به كروم فلزي احيا شد و تا 40 ساعت ميزان كروم فلزي بيشتر شد، اما براي اكسيد تيتانيوم اتفاقي نيفتاد. همچنين توليد كروم در rpm 300 بيشتر از اين مقدار در rpm 600 بود. در روش دوم با استفاده از دستگاه مايكروويو، پس از سنتز احتراقي، اكسيد كروم به كروم فلزي احيا شد و اكسيد تيتانيوم با اكسيد منيزيم تركيب مزاحم Mg2TiO4 را كه مانع احيا اكسيد تيتانيوم است تشكيل ميدهد. روش سوم روش انجام عمليات سنتز احتراقي با مايكروويو بر روي مخلوط پودري فعالشده ميباشد. در اين روش، فعالسازي مكانيكي بر روي مخلوط پودري TiO2+Cr2O3 به مدت 40 ساعت و با شدت rpm 300 انجام گرديد و پس از اوافه كردن منيزيم، عمليات مايكروويو در مقادير مختلف منيزيم انجام شد، كه با بررسي نتايج، مشاهده شد با افزايش مقدار منيزيم ع وه بر كروم فلزي، مقداري تركيب MgCr2O4 و TiO نيز تشكيل ميشود. در ادامه به منظور جلوگيري از سوختن منيزيم ، عمليات سنتز احراقي با مايكروويو در محيط خلأ به مدت 23 دقيقه بر روي مخلوط پودري TiO2+Cr2O3+9.5Mg ، كه در ابتدا اكسيدهاي آن 40ساعت توسط فرآيند فعالسازي مكانيكي فعال شده بودند، انجام گرديد. در اين حالت ع وه بر احيا زياد اكسيد كروم به كروم و وجود منيزيم باقيمانده، اكسيد تيتانيوم توانسته در اين زمان به صورت جزيي احيا گردد و با قرارگيري تيتانيوم و كروم فلزي در كنار هم، حدود 12 درصد جرمي فاز TiCr2 تشكيل شده است كه نشان ميدهد،تشكيل اين فاز نيازمند زمان است

189471

دانشگاه علم و صنعت ايران

استخراج فلزات