بررسي تحولات فازي و ريزساختار كامپوزيت TiC-SiC به روش سل ژل و امكان تشكيل MAX Phase

كارشناسي ارشد

كامپوزيت SiC-TiC خواص گوناگوني اعم از مقاومت به خوردگي و اكسيداسيون، مقاومت به شوك حرارتي، چقرمگي شكست بالا، سختي و مقاومت به سايش را به خود اختصاص داده اند. امروزه روشهاي ويژه اي براي توليد ارزان تر كاربيدها پيشنهاد شده است. در اين راستا مناسب ترين روش، سل ژل است كه يك فرآيند نوين آزمايشگاهي و صنعتي است كه امروزه به عنوان روشي مؤثر در سنتز و توليد انواع نانو ذرات كاربرد دارد هدف از پژوهش حاضر سنتز نانو ذرات SiC-TiC به روش شيميايي سل ژل و با استفاده از فرآوري سل تيتانيا و سل سيليكا است. جهت ساخت سل از الكوكسيدهاي سيليسيم و تيتانيوم، ايزوپروپانول، اتانول و ساكارز استفاده شده است. پس از تكميل فرآيند هيدروليز و تشكيل ژل و به دنبال آن عمليات حرارتي، محصول نانو پودر كامپوزيتي SiC-TiC تهيه گرديد. اثر پارامتر دما در فرآيند سنتز مورد بررسي قرار گرفت. براي ارزيابي سازوكار تشكيل محصول در فرآيند سل ژل از روش هاي آناليز FTIR، XRD، DTA/TG و SEM استفاده گرديد. به كمك آناليز XRD، تأثير اتمسفر كلسيناسيون در بستر كك، اتمسفر آرگون - هيدروژن سپس اتمسفر آرگون خالص بر محصول نهايي مشخص گرديد. هر چه اتمسفر عاري از اكسيژن باشد، احتمال دستيابي به يك پودر كامپوزيتي SiC-TiC با خلوص بالا، بسيار زيادتر مي شود. در بستر كك و آرگون – هيدروژن فازهاي اكسيدي حاصل و در اتمسفر آرگون محصول نهايي كامپوزيت SiC-TiC با نسبت هاي متفاوت از SiC و TiC است. تأثير دما بر خلوص پودر كامپوزيتي به كمك آناليزهاي XRD و SEM مورد مطالعه قرار گرفته شده است. با افزايش دما از ℃ 1450 به ℃ 1500، از مقدار فاز آمورف كاسته مي شود و در دماي ℃ 1450 پودر كامپوزيتي SiC-TiC خالص سنتز شده است. شرايط بهينه براي سنتز پودر كامپوزيتي نانو ساختار SiC-TiC، در اتمسفر Ar در دماي ℃ 1500 و زمان يك ساعت تعيين گرديد. واژه¬هاي كليدي: سل ژل، الكوكسيد، ساكارز، كامپوزيت SiC-TiC

189693

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد

دكتر حسين سرپولكي