تاثیر کار مکانیکی بر فرایند ساخت کامپوزیت tic- al2o3 از طریق سنتز احتراقی
چکیده
سنتز احتراقی روشی است که مبنای آن انجام یک واکنش گرمازا می باشد که سبب می گردد بدون نیاز به حرارت بالا بتوان مواد مختلفی مانند ساینده ها، المانهای مقاوم در برابر حرارت، مواد با شیب غلظتی و کامپوزیتها را تولید نمود. این روش بدلیل خودکفا بودن از نظر انرژی، روشی بسیار مقرون به صرفه می باشد و در حال حاضر مورد توجه محققین قرار دارد. در تحقیق حاضر تلفیقی از این روش با کار مکانیکی برای ساخت کامپوزیت tic-al203 از طر یق واکنش: 3tio2+3c +4 al --- 3tic+2al2o3 ابداع گردیده و در آن تاثیر پارامترهای مختلفی چون زمان و روش آسیاب کردن، خواص ذرات اولیه، شرایط دمایی از قبیل نرخ گرم کردن و پیش گرم کردن و امثالهم مورد بررسی قرار گرفته اند. گزارشات محققین دلالت بر این دارند که در واکنش فوق ابتدا اکسیدتیتانیم توسط آلومینیم احیا گردیده و سپس تیتانیم حاصل به همراه گرافیت، کاربید تیتانیم میدهند ولی مکانیزم دقیق این واکنش تاکنون به دستی شناخته نشده است. در این تحقیق سعی بر این بوده است که بتوان مکانیزم مورد بحث را بدست آورد. مشاهده شده است که در اثر کار مکانیکی، تشکیل ترکیبات بین فلزی در دماهای کمتری صورت گرفته و بعلت پایین بودن انرژی آزاد شده ناشی از این تشکیل، امکان انجام واکنش سنتز احتراقی نبوده و واکنش احیای اکسید تیتانیم توسط آلومینیم تشکیل می گردند. نتایج نشان می دهند که در اثر کار مکانیکی، دمای تشکیل این ترکیبات از 900 به 650 درجه سانتی گراد کاهش می یابد و دیگر تشکیل کاربید تیتانیم که به دمایی حدود 1600 درجه سانتی گراد نیاز دارد ممکن نخواهد بود. اما اگر کار مکانیکی بجای اینکه میان al , tio2 انجام گردد، بین tio2 و c یا al و c صورت گیرد، از آنجاییکه دمای تشکیل ترکیبات بین فلزی کاهش نیافته است، امکان تولید کامپوزیت مورد بحث وجود خواهد داشت.