امكان‌سنجي ايجاد پوشش‌هاي تيتانيومي روي فولادهاي زنگ‌نزن فريتي به روش سمانتاسيون بسته‌اي با استفاده از پودر تيتانيوم اكسيدي

كارشناسي

پوشش‌هاي تيتانيوم دار به وسيله روش سمانتاسيون بسته‌اي از مخلوط پودري تيتانيوم فلزي، فعال‌ساز NH4Cl در حضور پركننده Al2O3 روي سطح رسوب داده مي‌شوند كه ساختارها بر حسب نوع زيرلايه مورد استفاده و دماي فرآيند، متفاوت است. اگرچه ساختار‌هاي اصلي گزارش‌شده فازهاي FeTi و FeTi2 است. در اين روش عامل اصلي ايجاد پوشش، كلريد‌هاي تيتانيوم هستند كه از واكنش تيتانيوم خالص با فعال‌ساز به وجود مي‌آيند. هدف در اين پروژه بررسي ايجاد كلريدهاي تيتانيوم به‌وسيله واكنش كلرينه‌كردن TiO2 در حضور كربن در مخلوط پودري سمانتاسيون است. در همين راستا،مخلوط‌هاي پودري (سيستم‌هاي سه جزئي) TiO2 ،NH4Cl و C، هم به صورت مجزا و هم در حضور قطعه فولادي و جهت مقايسه، سيستم TiO2 ،Cl2 و نيز C مورد بررسي ترموديناميكي توسط نرم‌افزار Factsage قرار گرفت و نتايج نشان داد كه سيستم سه جزئي TiO2 ،NH4Cl ،C توانايي توليد گاز كلريدهاي تيتانيوم و همچنين توليد فاز بخار تيتانيوم را داشته و در مقايسه با مخلوط‌هاي پودري حاوي تيتانيوم فلزي و كلريد آمونيم و كربن، حتي در حالت تعادل ترموديناميكي، فشار جزئي بالاتري از فازهاي كلريدي تيتانيوم را مي‌تواند ايجاد كند. زيرا در اين مخلوط پودري، از د‌ي‌اكسيد تيتانيوم هم به عنوان عامل اصلي پوشش‌دهي و هم به عنوان پركننده استفاده مي‌شود. مقايسه سيستم سه جزئي TiO2 ،NH4Cl و C با سيستم سه جزئي TiO2 ،Cl2 و C، نشان داد كه در نقاط با فشار بخار ماكسيمم در دماي 1100 درجه سانتي‌گراد، تيتانيوم گازي و كلريدهاي آن از فشار بخار كمتري برخوردار بودند. همچنين حضور قطعه فولادي در سيستم سه جزئي TiO2 ،NH4Cl و C باعث كاهش فشار بخار تيتانيوم گازي و كلريدهاي تيتانيوم شد. پوشش‌دهي با مخلوط پودري دي‌اكسيد تيتانيوم باعث ايجاد يك پوشش دولايه مي‌شود كه لايه سطحي آن متخلخل و تقريبا به حالت تيتانيوم اسفنجي است و لايه زيري آن كه يك لايه نفوذي است به صورت يكنواخت در سراسر نمونه پخش شده است.

204551

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد و متالورژِي

دكتر منصور سلطانيه